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RESEARCH PRODUCT

Moleküldimensionen von polymeren in verschiedenen lösungsmitteln auf grund hydrodynamischer messungen

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Ein fraktioniertes Polystyrol vom Molekulargewicht Mw ≈ 540000 wurde in Chloroform, Toluol, Methylathylketon und Cyclohexan sowie in drei Mischungen von Toluol und Methylathylketon untersucht. Da das Chloroform ein gutes, das Cyclohexan dagegen ein Θ-Losungsmittel fur Polystyrol darstellt, nehmen die Dimensionen des Fadenmolekuls beim Ubergang zwischen den Losungsmitteln ab. Mit den Knaueldimensionen andern sich Reibung und Viskositat des Polystyrols. Messungen der Sedimentationskonstanten, der Diffusionskonstanten, der Viskositatszahl sowie der Dichte und der Zahigkeit fur die gemischten Losungsmittel wurden ausgefuhrt. Die Ergebnisse der Messungen werden benutzt, um aus der Viskositatstheorie den Knaueldurchmesser zu bestimmen und das Verhalten von Reibung und Viskositat zu klaren. Es zeigt sich, das mit zunehmender Losekraft des Losungsmittels die Diffusionszahl abnimmt. Die Reibung des linearen Knauels ergibt sich also um so groser, je ausgedehnter das Knauel ist. Der Tragheitsradius und Fadenendenabstand des Polystyrols ergeben sich als eindeutige Funktion der Viskositatszahl in verschiedenen Losungsmitteln. Es entsteht ein besonders ubersichtlicher Zusammenhang, wenn man gleichzeitig die theoretischen Werte fur die Grenzfalle der Knauelkonfiguration (vollig zusammengefallen und zum starren Stabchen gestreckt) betrachtet. A fractionated polystyrene (Mw ≈ 540,000) was investigated in chloroform, toluene, methyl ethyl ketone, cyclohexane and in three mixtures of toluene and methyl ethyl ketone. Chloroform is a good solvent, cyclohexane a Θ-solvent for polystyrene, so the dimensions of the thread-like molecule decrease on passing from chloroform to cyclohexane. The frictional properties of the polymer molecules and the limiting viscosity number of the solutions also change with the solvent. Measurements of sedimentation coefficient, diffusion coefficient, intrinsic viscosity in the different solvents and its mixtures as well as densities and viscosities of the mixed solvents are reported. The results of the measurements allow the non-gaussian coil dimensions to be calculated from the theory of viscosity. It is shown that increasing solvent power diminishes the limiting diffusion number. The friction is greater, the more extended the coil. The radius of gyration of polystyrene is a unique function of the intrinsic viscosity in the different solvents. The relation becomes most evident if one takes into account the theoretical limit of chain configuration, i.e. the completely collapsed single molecule and the fully stretched rod like molecule.