Thermische Platzwechsel für den Übergang vom Glas zur Flüssigkeit, am Beispiel des Polymethylmethacrylat

Zusammenfassung

Ausgangspunkt war die Fragestellung nach eventuell auftretenden Zwischenzuständen zwischen den Relaxationsmechanismen (α, β usw.) für ein reines Polymeres bei Lösung des Polymers. Für unsere Untersuchungen wählten wir als Polymer das Polyacrylmethacrylat (PMMA) (iso- und syndiotaktisches) und als Lösungsmittel das wenig polare Toluol.

Die Strukturuntersuchungen an Gelen von 15%iger und 48%iger PMMA-Konzentration ergaben, daß die Gele teils große entmischte PMMA-Regionen als Vernetzungsstellen aufwiesen. Mit Hilfe von Messungen der dielektrischen Relaxation wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Abgesehen von einem lösungsmittelbeeinflußten Bewegungsmechanismus gibt es keine neuen PMMA-Bewegungsmechanismen über die hinaus, die am reinen Polymeren auftreten. Die gelösten PMMA-Moleküle im Gel weisen demnach denselben Mechanismus wie die reine Polymere auf, das PMMA in den konzentrierten Vernetzungsregionen zeigt den β-Mechanismus des reinen PMMA auf. Die Tatsache, daß es nur eine diskrete Anzahl von PMMA-Bewegungsmechanismen gibt, wird durch die Molekülstruktur der Kette erklärt. Hierbei zeigte sich, daß die intramolekulare Wechselwirkung von dominierendem Einfluß ist.

Summary

We were interested in the problem: exist intermediate states between the discrete dielectric relaxation mechanism of a pure polymer, if the polymer is dissolved? For our investigations we took polyacrylmethacrylate (PMMA) (iso- and syndiotactic) as solute and toluene (nearly nonpolymer) as solvent.

The investigations of 15 % and 48 % PMMA jellies have shown that in the jellies there existes large demixed ranges of PMMA, operating as crosslinks. Our dielectric investigations allow the following conclusions.

There are none of new relaxation mechanism in solutions for PMMA which exist already in the pure polymer with one exception: There exist a discrete relaxation process, caused by a complex between toluene and PMMA.

The dissolved PMMA-molecules show the same mechanism as the pure polymer, the PMMA in the concentrated regions of crosslinks show the β-mechanism of pure PMMA. The fact, that only a discrete number of PMMA-relaxation-mechanism exist, is a consequence of the chainstructure of the PMMA-molecules: The intramolecular interaction is dominant.