ISSN:
0003-3146
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
The reaction of poly(acrylic acid) dispersions with diglycidyl ether or dicarboxylic dichlorides as crosslinking agents leads to the formation of macrogels without shrinking of the original dispersions. The particles of the dispersion are stabilized by block copolymers and are about 100 nm in diameter. Micrographs of scanning electron microscopy of the freeze-dried gel show a three-dimensional network structure formed by the particles. The kinetics of the crosslinking reaction was studied by differential scanning calorimetry. A model is presented considering a partition equilibrium of the crosslinking agent between the disperse and the continuous phase and the influence of mass transport of the crosslinking molecules in the interior of the particle. By means of dynamic rheology it was shown that the macrogels obtained are the result of chemical crosslinking reactions between the particles. Frequency-dependent measurements of the dynamic modulus during the crosslinking reaction showed that the network formation is a reaction-controlled cluster-cluster aggregation process. Dynamic light scattering experiments indicate a dominating cluster fraction with sizes of about 1 to 2 l m just before the gel point. The evolution of clusters is described by a simple model based on a stochastic method. Catalytically active materials can be prepared by anchoring metal colloids within the polymer particle network.
Notes:
Mit Blockcopolymeren stabilisierte Polyacrylsäuredispersionen mit ca. 100 nm großen Partikeln führen bei Reaktion mit Diglycidylethern oder Disäuredichloriden als Vernetzer ohne Schrumpfung zur Bildung von Makrogelen. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen das Vorliegen einer aus den Partikeln aufgebauten dreidimensionalen Netzwerkstruktur. Die Kinetik der Vernetzungsreaktion wurde mit Hilfe der Differential-Scanning-Kalorimetrie untersucht. Das aufgestellte Modell berücksichtigt ein Verteilungsgleichgewicht des Vernetzers zwischen disperser und kontinuierlicher Phase und geht von einem Stofftransportprozeß der Vernetzermoleküle in das Partikelinnere aus. Mit Hilfe dynamisch-rheologischer Messungen wurde gezeigt, daß das Gel ein kovalent vernetztes Gebilde darstellt. Frequenzabhängige Messungen der dynamischen Moduln während der Reaktion führten zu dem Schluß, daß sich das Partikelnetzwerk infolge einer reaktionskontrollierten Cluster-Cluster-Aggregation bildet. Mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuung wurde festgestellt, daß kurz vor dem Gelpunkt eine Fraktion mit Clustergrößen um 1 bis 2 μm dominiert. Die zeitliche Entwicklung dieser Gebilde von Reaktionsbeginn an wurde mit Hilfe eines einfachen Modells auf Basis der stochastischen Methode beschrieben. Die Verankerung eines Palladium-Kolloids in dem Partikelnetzwerk führte zu einem katalytisch aktiven Material.
Additional Material:
9 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/apmc.1997.052500105
