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RESEARCH PRODUCT

Über die verzweigung von polydodecylmethacrylat

G. MeyerhoffVon U. Moritz

subject

Angular rangeChemistryIntrinsic viscosityPolymer chemistryRadius of gyrationBranching pointsBranching (polymer chemistry)

description

Zur Untersuchung der Losungseigenschaften und des Ausmases der Verzweigung von radikalisch gewonnenem Polydodecylmethacrylat wurden Fraktionen von niedrig- und hochumgesetzten Praparaten im Molekulargewichtsbereich von 1,5·105 bis 8·106 auf ihr Molekulargewicht und ihre Knaueldimension hin vermessen. Die Methoden der Lichtstreuung, der Viskosimetrie, der Sedimentation in der Ultrazentrifuge, der Osmometrie und der Gelchromatographie wurden benutzt. Fur die Streulichtmessungen diente ein Eigenbaulichtstreuungsgerat, das wegen seines grosen Winkelmesbereiches eine recht genaue Festlegung der Anfangssteigung der Streukurve und damit des Tragheitsradius ermoglicht. Das Quadrat des Tragheitsradius erwies sich fur die linearen Polymeren im Θ-Losungsmittel n-Amylalkohol bei 29,5°C als dem Molekulargewicht genau proportional. Auch die Viskositatszahl zeigte in diesem Losungs-mittel mit den erwarteten Exponenten fur die Molekulargewichtsabhangigkeit. Diese und analoge Beziehungen fur gute Losungsmittel wurden benutzt, um aus den bei gleichem Molekulargewicht fur verzweigte Praparate beobachteten niedrigeren Tragheitsradien und Viskositatszahlen das Ausmas der Verzweigung zu bestimmen. Dazu verwandten wir die Methoden von ZIMM-STOCKMAYER, STOCKMAYER-FIXMAN und ZIMM-KILB. Im Mittel ergibt sich auf je 3000–4000 Monomereinheiten eine Verzweigungsstelle im Polymermolekul. Es ist fraglich, ob das beobachtete Ausmas der Verzweigung durch die meistens angenommene Ubertragungsreaktion zwischen einer wachsenden Kette und einem inaktiven Polymeren zustande kommt. Ein Einbau von inaktiven Polymeren uber eine endstandige Doppelbindung, die z. B. beim Disproportionierungsabbruch gebildet wurde, erscheint mindestens ebenso wahrscheinlich. The solution behaviour and the degree of branching of fractions of polydodecylmethacrylate radically polymerized at low and high conversion were determined. The molecular weights covering a range from 1.5·105–8·106 and the coil dimensions were measured by light scattering, viscometry, sedimentation in the ultracentrifuge, osmometry and gel chromatography. The light scattering measurements were done in a special apparatus with a broader angular range than available with commercial photometers. This allowed a quite precise observation of the zero angle slope and hence of the radius of gyration. The squared radius of gyration for the linear fractions in the Θ-solvent n-amylalcohol at 29.5°C proved to be exactly proportional to the molecular weight. Also the intrinsic viscosity in this solvent exhibited with the expected exponent in the molecular weight relation. These and analogous relations for good solvents were used to estimate the degree of branching, which results from the diminished radius of gyration and intrinsic viscosity of branched samples as compared with the linear samples of the same molecular weight. The methods of ZIMM-STOCKMAYER, STOCKMAYER-FIXMAN, and ZIMM-KILB were applied, resulting in an average of one branching point for every 3000–4000 monomer units within a polymer molecule. It is open to question whether this degree of branching may as usually be accounted for a transfer process of the growing chain to an inactive polymer. Polymer molecules with double bonded endgroups may be acquired by a growing chain thus producing a branched molecule. This type of branching via unsaturated terminal units which result e.g. from disproportionation seems at least just as probable.

https://doi.org/10.1002/macp.1970.021390103