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Molekülbewegung in Polymeren

I. Teil: Konzept einer Festkörperphysik makromolekularer Stoffe

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Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für Polymere Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Spezielle Rotationsisomere — Kinkisomere — werden am Beispiel des Polyäthylens zunächst für das freie Kettenmolekül geometrisch und energetisch diskutiert. Unter Verwendung der Ergebnisse einer Schmelztheorie (14) läßt sich damit eine quantitative Mikrostruktur — kooperative Kinkisomerie — in Molekülbündeln aus nahezu parallelen Ketten postulieren. Schließt man darin noch Molekülfalten ein, so entsteht ein Zustandsbild (Defekt-Kristall-Modell), das die Grundlage für eine quantitative Beschreibung der Eigenschaften polymerer Festkörper und Schmelzen darstellt. Mit Hilfe der irreversiblen Thermodynamik werden die Paraelastizität von Kinkblockstrukturen, Theorien der Relaxationserscheinungen im Festkörper (γ,α-Prozeß), der Gummielastizität, Viskosität und des Glasübergangs entwickelt. Dem Kettensegment der Molekülknäuelvorstellung entspricht das 2gl-Kinksegment im Bündelmodell, der Kettenverschlaufung die Molekülverhakung (2g2-, 2g3-, 3g2-Kinken).

Summary

Special rotational isomers — kink-isomers — are first discussed geometrically and energetically for the isolated (polyethylene-)chain-molecule. Accounting for the results of a theory of melting (14) a quantitative microstructure (cooperative kink-isomerism) in bundles of nearly parallel chains can be asserted. Considering further chain-folds one gets a molecular model (defectcrystal-model) which is the basis for the quantitative treatment of the properties of polymer solids and melts. With the formalism of irreversible thermodynamics, theories of relaxations in the solid (γ,α-process), paraelasticity of kinkbloc-structures, rubber-elasticity, viscosity and of the glass transition are derived. The chain-segment in the coiled-molecule-concept corresponds to the 2g 1-kink-segment in a bundle of chains, the entanglements compare with the jogs in a molecule (2g2-, 2g3-, 3g2-kinks).

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  1. W. Pechhold

    Present address: I. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart (TH), 7000, Stuttgart-N

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    1. W. Pechhold
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    Pechhold, W. Molekülbewegung in Polymeren. Kolloid-Z.u.Z.Polymere 228, 1–38 (1968). https://doi.org/10.1007/BF02125760

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