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Beitrag zur Thermodynamik der Glasumwandlung

Lösungs- und Verdünnungswärmen des Systems Polystyrol-Toluol oberhalb und unterhalb der Glastemperatur
  • W. Bruns
  • F. Mehdorn
  • K. Ueberreiter
Originalarbeiten Polymere

Zusammenfassung

Eine Gleichung zur Bestimmung der Glaswärme aus Lösungs- und intermediärer Verdünnungswärme wurde entwickelt und mit ihrer Hilfe die Glaswärme von drei Polystyrolfraktionen bestimmt. Aus der temperaturabhängigkeit der Glaswärme ließ sich Δc p sehr genau ermitteln und ergab unabhängig vom Molekulargewicht 0.090 cal/g/grad. Temperversuche zeigten, daß der Tempereffekt (Senkung der Glastemperatur und Verringerung der Glaswärme) unabhängig vom Molekulargewicht ist und sich wahrscheinlich nicht über 12.5° bzw. 1 cal/g steigern läßt. Die Glaswärme ist unabhängig vom Lösungsmittel und stets exotherm. Daraus folgt, daß ein früher von einem von uns vermuteter Übergang erster Ordnung nicht existiert. In einer statistischthermodynamischen Betrachtung wird gezeigt, daß neben der Leerstellenbildungsenergie auch die Änderung der Konformationsenergie zur Glaswärme beiträgt.

Summary

An equation was developed to determine the heat of vitrifaction from the heats of solution and dilution for three fractions of polystyrene. From the temperature dependence of the heat of vitrifaction Δc p may be obtained very precisely and yielded 0.090 cal/g/degree irrespective of the molecular weight. Experiments of tempering showed that the lowering of the glass temperature and the reduction of the heat of vitrifaction probably cannot be increased beyond 12.5° resp. 1 cal/g irrespective of the molecular weight. The heat of vitrifaction does not depend on the kind of solvent and is always exothermic. From this follows that a first-order transition, formerly presumed by one of us, does not exist. It is shown by means of statistical mechanics that a change in conformational energy, besides the hole forming energy, contributes to the heat of vitrifaction.

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Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag 1971

Authors and Affiliations

  • W. Bruns
    • 1
  • F. Mehdorn
    • 1
  • K. Ueberreiter
    • 1
  1. 1.Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-GesellschaftBerlin 33

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