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Fließverhalten und Struktur der Lösungen von Poly-L-Leucin und dessen Copolymeren mit L-Glutaminsäure-γ-Methylester

  • Chr Ebert
  • G. Ebert
  • V. Kroker
Conference paper
Part of the Progress in Colloid & Polymer Science book series (PROGCOLLOID, volume 60)

Zusammenfassung

Bei der thermisch initiierten Polymerisation der Carboxanhydride (NCA) von L-Leucin sowie von L-Leucin/L-Glutaminsäure-γ-methylester Gemischen bis zu Molverhältnissen von 0,59 : 0,41 werden nur dann optisch isotrope Gele erhalten, die sich >50 °C in spinnbare Sole überführen lassen, wenn die Polymerisation im geschlossenen Gefäß — also unter dem Druck des bei der Polymerisation entstehenden CO2 - durchgeführt wird (vgl. auch [2]). Beim Stehenlassen, insbesondere nach Druckentlastung altert dieses Polymergel I und ergibt schließlich >50 °C keine homogenen, spinnbaren Lösungen mehr (Polymers IIa).

Huggins-Konstante k H und die dem 2. Virialkoeffizienten entsprechende Größe k H [η]2 liegen bei dem frischen unter Druck dargestellten Polymeren I nahe bei 1 und zeigen praktisch keine Abhängigkeit vom Gehalt an L-Glutaminsäure-γ-methylester, während beim gealterten Polymeren IIa k H [η]2 linear mit dem Gehalt an diesen Comonomeren von 2,1 auf 0,66 abnimmt. Aus den rheologischen Messungen mit einem Rotationsviskosimeter folgt, daß die benzolischen Lösungen des Polymerisats I >50 °C Newtonsches Fließverhalten zeigen. Sie lassen sich durch Glasfritten G2 praktisch rückstandlos filtrieren. Im Gegensatz dazu entmischen sowohl die gealterten Polymerisate IIa ebenso wie die unter Normaldruck dargestellten Polymersatie II bei der Filtration. Dabei bleibt der größte Teil des Polymeren auf der Fritte, das stark verdünnte Filtrat zeigt strukturviskoses Verhalten. Alle diese Polymerlölsungen (I, II und IIa) zeigen bei einem Schergefälle von ≈ 90 Sec.−1 scherinduzierte Entmischung. Dies ist deshalb wichtig, weil in den Düsenöffnungen beim Verspinnen zu Fasern Schergeschwindigkeiten bis zu 7000 Sec.−1 auftreten. Zugabe von 5% Dichloressigsäure [2] verschiebt das kritische Schergefälle, bei dem Entmischung beobachtet wird auf ungefähr 1000 Sec.−1. Das unterschiedliche rheologische Verhalten der frisch im geschlossenen Gefäß dargestellten Polymerisate I auf der einen und das der gealterten bzw. unter Normaldruck dargestellten Polymeren IIa bzw. II wird auf eine irreversible Vernetzung zurückgeführt. Diese wird anscheinend durch das bei den Polymerisaten I unter Druck gelöste, bei der Polymerisation entstandene CO2 verhindert, indem es möglicherweise ähnlich solvatisierend auf die Polymerketten des Poly-L-Leucin und der entsprechenden Copolymere wirkt wie die zum Erzielen spinnbarer Lösungen zugegebene Dichloressigsäure.

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Seal Bottle 
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Literatur

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Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag GmbH & Co. KG 1976

Authors and Affiliations

  • Chr Ebert
    • 1
  • G. Ebert
    • 1
  • V. Kroker
    • 1
  1. 1.Fachbereich Physikalische Chemie der Universität Marburg, Auf den Lahnbergen, Gebäude HMarburg

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