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Struktur- und Konformationsberechnung in Polymeren

I. Intra- und intermolekulare Potentiale zur Berechnung von Ideal- und Defektstrukturen in Kohlenwasserstoffen

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

Zusammenfassung

Zur quantitativen Erfassung der Idealstrukturen sowie der Strukturen, Konformations- und Aktivierungsenergien einer Klasse von Rotationsisomeren in aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Kinken, Jogs, Torsionsfehler, gauche- und Jogblöcke) wird ein Potentialansatz diskutiert, der die sterische Wechselwirkung der Atome, den „inneren Anteil” des Rotationspotentials und Valenzwinkeldeformationen berücksichtigt.

Der Potentialparametersatz wird so angepaßt, daß er sowohl für das Einzelmolekül als auch für den Kristall verwendbar ist.

Folgende Ergebnisse der Rechnungen werden mitgeteilt und soweit möglich mit experimentellen Daten verglichen: Molekülstrukturen und Energien von Äthan, Propan, Butan; Struktur der gestreckten Polyäthylen-Einzelkette; Struktur der isotaktischen Polypropylen-und der Polyisobutylen-Kette; Strukturen und Energien von speziellen Rotationsisomeren der Polyäthylen-Einzelkette.

Summary

In order to calculate perfect structures as well as structures, conformational and activation energies of a class of rotational isomers in aliphatic hydrocarbons (kinks, jogs, torsional defects, gauche- and kinkblocks) a potential is discussed which includes steric interaction of the atoms, the „intrinsic part” of the potential of the internal rotation, and valence angle deformation.

The potential parameter set is fitted in such a way that it is suitable for the single molecule as well as for the crystal.

The following results of the calculations are presented and — as far as possible — compared with experimental data: molecular structures and energies of ethane, propane, and butane; structure of the single planar polyethylene chain; structure of the isotactic polypropylene and the polyisobutene chain; structures and energies of special rotational isomers of the polyethylene chain.

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  1. P. C. Hägele &  W. Pechhold

    Present address: Physikal. Institut, Abt. Polymere, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 35, 7000, Stuttgart-Vaihingen

Authors and Affiliations

    Authors
    1. P. C. Hägele
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    2. W. Pechhold
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    Mit 4 Abbildungen in 5 Einzeldarstellungen und 10 Tabellen

    Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.

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    Hägele, P.C., Pechhold, W. Struktur- und Konformationsberechnung in Polymeren. Kolloid-Z.u.Z.Polymere 241, 977–984 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02137402

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    • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02137402

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