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Zur Deutung von dielektrischen Relaxationserscheinungen im Bündelmodell

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

Zusammenfassung

Das Ziel dieser Arbeit ist eine Prüfung des Bündelmodells für Polymere an einigen dielektrischen und mechanischen Relaxationserscheinungen in Polyoxymethylen (POM), Polyvinylchlorid (PVC), Polymonochlortrifluoräthylen (PCTFE) und Polyisobutylen (PIB). Dazu werden zunächst die wichtigsten im Molekülbündel denkbaren Fehlordnungen der Einzelkette beschrieben. Bestimmte Umlagerungen dieser Defekte werden den zu behandelnden Relaxationsprozessen zugeordnet. Anschließend werden aus den experimentellen Relaxationsbeträgen die zugehörigen Defektkonzentrationen berechnet. Dazu werden teils eigene Messungen (PVC, PIB), teils Literaturdaten (POM, PCTFE) verwendet. Die Resultate aus dielektrischen und mechanischen Messungen werden untereinander und mit den entsprechenden Werten für PE (1, 3, 4, 5) verglichen. In allen behandelten Fällen können Zuordnungen zwischen Relaxationserscheinung und Molekülbewegung getroffen werden, die eine sinnvolle Defektkonzentration ergeben:

Tieftemperaturrelaxation in POM sowie Nebendispersion in PVC —Umlagerung von Kinkblöcken im Amorphen, dielektrische Hauptdispersion in PVC-, Einsetzen einer unbeschränkten Bewegung von Kinken und Kettentorsionen, Tieftemperaturprozesse in PCTFE-Bewegung von Drehfehlern entlang der Kette, dielektrische Hauptdispersion in PIB —unbeschränkte Bewegung von Kinkblöcken.

Summary

The aim of this work is to test the bundle model of polymers using dielectric and mechanical relaxation experiments in polyoxymethylene (POM), polyvinyl chloride (PVC), polymonochlorotrifluoroethylene (PCTFE) and polyisobutylene (PIB). At first the simplest defects in the isolated chain molecule, which are consistent with the bundle model, are described. Then the attempt is made to assign certain motions of these defects to some important relaxation processes. Concentrations of these defects are calculated from experimentally determined relaxation strengths (measurements in this institute on PVC and PIB, literature data on POM (14, 16, 17) and PCTFE (27). The results from dielectric and mechanical measurements are compared with each other and with defect concentrations in polyethylene from relaxation data (1, 3, 5) and from a cooperative statistical theory (3, 4). The studied relaxation processes can be assigned with reasonable defect concentrations to the following molecular motions:

Low temperature relaxation in POM and PVC —motion of kinks and kink blocks in the amorphous phase; dielectric main dispersion in PVC —unrestricted motion of kinks and of torsional defects in the chain; low temperature relaxation in PCTFE —motion of helix-band reversal points along the chain; dielectric main dispersion in PIB —unrestricted motion of kinks and kink blocks.

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  1. B. Stoll & W. Pechhold

    Present address: Abteilung für Experimentelle Physik II der Universität Ulm, Deutschland

Authors and Affiliations

  1. Abteilung für Experimentelle Physik II der Universität Ulm, Deutschland

    S. Blasenbrey

Authors
  1. B. Stoll
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  2. W. Pechhold
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  3. S. Blasenbrey
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Additional information

Vorgetragen auf der Arbeitstagung des Fachausschusses „Physik der Hochpolymeren“; Frühjahrstagung des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft vom 22. bis 24. März 1972 in Bad Nauheim.

Am 21. 12. 1971 tödlich verunglückt.

Die Autoren danken den Herren Dr.U. Schwörer und Dipl.-Phys.F. Schreiber für die Überlassung ihrer Meßergebnisse. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat durch apparative und finanzielle Unterstützung diese Arbeit wesentlich gefördert.

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Stoll, B., Pechhold, W. & Blasenbrey, S. Zur Deutung von dielektrischen Relaxationserscheinungen im Bündelmodell. Kolloid-Z.u.Z.Polymere 250, 1111–1130 (1972). https://doi.org/10.1007/BF01498894

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