Makromoleküle: Band 2: Physikalische Strukturen und Eigenschaften | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 24 |
Motto | 7 |
Vorworte | 9 |
Verzeichnis der Abkürzungen | 11 |
1. Einleitung | 37 |
Einzelne Makromoleküle | 40 |
2. Chemische Struktur | 40 |
2.1 Konstitution | 40 |
2.1.1. Einfache Ketten | 40 |
2.1.2 Bezeichnungen einfacher Ketten | 42 |
2.1.3. Polymerarchitektur | 44 |
Lineare Polymere | 44 |
Verzweigte Polymere | 45 |
2.1.4. Konstitutionell höherdimensionale Makromoleküle | 46 |
2.2. Konfiguration | 48 |
2.2.1. Grundbegriffe | 48 |
2.2.2 Konfigurationsstatistik | 49 |
2.3. Polymerisationsgrade und Molmassen | 51 |
2.3.1. Übersicht | 51 |
2.3.2. Molekülmassen, Molekulargewichte und Molmassen | 52 |
2.3.3. Statistische Gewichte | 53 |
2.3.4. Einfache Mittelwerte der Molmassen | 55 |
2.3.5. Komplexere Mittelwerte der Molmassen | 57 |
Einfache hydrodynamische Mittelwerte | 57 |
Zusammengesetzte hydrodynamische Mittelwerte | 57 |
2.3.6. Mittelwerte der Polymerisationsgrade | 59 |
2.3.7. Mittelwerte anderer Eigenschaften | 59 |
2.3.8. Momente | 60 |
2.3.9. Molekulare Uneinheitlichkeit | 61 |
2.3.10. Konstitutionelle Uneinheitlichkeit | 61 |
2.3.11. Bestimmung von Molmassen | 64 |
2.4. Verteilungsfunktionen | 65 |
2.4.1. Darstellung von Verteilungsfunktionen | 65 |
2.4.2. Gauss-Verteilung | 67 |
2.4.3. Logarithmische Normalverteilung | 69 |
2.4.4. Poisson-Verteilung | 71 |
2.4.5. Schulz-Zimm- und Schulz-Flory-Verteilung | 71 |
2.4.6. Generalisierte Exponentialverteilungen | 72 |
2.4.7. Bestimmung von Molmassenverteilungen | 73 |
Historische Notizen | 74 |
3. Mikrokonformationen | 76 |
3.1. Grundlagen | 76 |
3.2. Lokale Konformationen | 77 |
3.2.1. Definitionen | 77 |
3.2.2. Rotationspotentiale | 78 |
3.2.3. Konstitutionseinflüsse | 80 |
3.3. Sequenzen von Mikrokonformationen | 82 |
3.3.1. Einleitung | 82 |
3.3.2. Helices | 83 |
3.3.3. Einfluss der Konstitution und Konfiguration | 85 |
3.4. Optische Aktivität | 88 |
3.4.1. Grundlagen | 88 |
Zirkulardichroismus | 89 |
Optische Aktivität | 89 |
Optische Rotationsdispersion | 90 |
3.4.2. Einfluss der Struktur | 91 |
Poly(?-aminosäure)n und Proteine | 91 |
Poly( 1-olefin)e | 94 |
Copolymere | 95 |
3.5. Umwandlungen von Konformationen | 96 |
3.5.1. Phänomene | 96 |
3.5.2. Thermodynamik | 97 |
3.5.3. Kinetik | 99 |
Historische Notizen | 100 |
4. Makrokonformationen | 102 |
4.1. Übersicht | 102 |
4.1.1. Einleitung | 102 |
4.1.2. Konformation in Lösungen | 103 |
Helices in Lösungen | 104 |
Partielle Helices in Lösung | 104 |
4.2. Kompakte Moleküle | 106 |
4.2.1. Einführung | 106 |
4.2.2. Sphäroide | 107 |
Kugeln | 107 |
Ellipsoide | 109 |
4.2.3. Stäbchen | 109 |
4.3. Ungestörte Knäuel linearer Ketten | 111 |
4.3.1. Konturlängen | 111 |
4.3.2. Trägheitsradien | 113 |
4.3.3. Knäueltypen | 115 |
4.3.4. Molekülmodelle | 116 |
Irrflug-Kette | 116 |
Segment-Kette | 119 |
Valenzwinkel-Kette mit freier Drehbarkeit | 120 |
Valenzwinkel-Kette mit behinderter Drehbarkeit | 121 |
RIS-Modell | 122 |
4.3.5. Flexibilität von Ketten | 125 |
Sterischer Faktor (Behinderungsparameter) | 125 |
Charakteristisches Verhältnis | 126 |
Kuhn-Längen | 127 |
Persistenzlänge | 128 |
4.3.6. Trägheitsradien | 128 |
4.3.7. Knäueldichte | 130 |
4.3.8. Verteilung der Fadenendenabstände | 133 |
4.3.9. Wurmartige Ketten | 134 |
4.4. Gestörte Knäuel linearer Ketten | 137 |
4.4.1. Ausgeschlossene Volumina | 137 |
4.4.2. Aufweitungsfaktoren | 138 |
4.4.3. Helicale wurmartige Ketten | 140 |
4.4.4. Einfluss der Molmasse | 142 |
4.4.5. Einfluss der Polymolekularität | 145 |
4.4.6. Temperaturabhängigkeit der Trägheitsradien | 146 |
4.5. Ringförmige Makromoleküle | 147 |
4.6. Verzweigte Makromoleküle | 148 |
4.6.1. Einleitung | 148 |
4.6.2. Sternmoleküle | 149 |
4.6.3. Dendrimermoleküle | 151 |
4.6.4. Hyperverzweigte Moleküle | 152 |
4.6.5. Kamm-Moleküle | 152 |
4.7. Skalierung | 154 |
4.7.1. Einführung | 154 |
4.7.2. Fraktale | 154 |
4.7.3. Selbstähnlichkeit | 156 |
4.8. Atomistische und molekulare Modellierung | 158 |
4.8.1. Einführung | 158 |
4.8.2. Methoden | 159 |
Gruppeninkrement-Methoden | 159 |
Gittermethoden | 159 |
Gitterfreie Methoden | 161 |
4.8.3. Atomistische Kraftfelder | 162 |
A.4. Anhang | 166 |
A-4.1. Valenzwinkel-Kette mit freier Drehbarkeit | 166 |
A-4.2. Beziehung zwischen Fadenendenabstand und Trägheitsradius bei Phantom-Ketten | 167 |
A-4.3. Verteilung der Fadenendenabstände | 169 |
Historische Notizen | 170 |
Kraftfeld-Bibliographie | 170 |
5. Streumethoden | 174 |
5.1. Übersicht | 174 |
5.2. Statische Lichtstreuung: Rayleigh-Bereich | 175 |
5.2.1. Grundlagen | 175 |
5.2.2. Copolymere | 179 |
5.2.3. Konzentrationsabhängigkeit | 180 |
5.2.4 Mischlöser | 182 |
5.3. Statische Lichtstreuung: Debye-Bereich | 185 |
5.3.1. Grundlagen | 185 |
5.3.2. Streufunktion | 186 |
5.3.3. Zimm-Diagramm | 188 |
5.3.4. Einfluss der Teilchengestalt | 189 |
Kugeln | 189 |
Stäbchen | 189 |
Statistische Knäuel | 190 |
Wurmartige Ketten | 192 |
Sternmoleküle | 194 |
Kammmoleküle | 195 |
5.4. Röntgenkleinwinkelstreuung | 196 |
5.4.1. Grundlagen | 196 |
5.4.2. Streufunktionen | 199 |
Knäuel | 199 |
Verzweigte Polymere | 201 |
5.5. Neutronenkleinwinkelstreuung | 202 |
Historische Notizen | 204 |
Molekülverbände | 206 |
6. Ungeordnete kondensierte Systeme | 206 |
6.1. Amorphe Polymere | 206 |
6.1.1. Struktur | 206 |
6.1.2. Dichte | 208 |
6.2. Polymerschmelzen | 210 |
6.2.1. Mikrokonformationen | 210 |
6.2.2. Makrokonformationen | 211 |
6.3. Mässig konzentrierte Lösungen | 212 |
6.3.1. Konzentrationsbereiche | 212 |
6.3.2. Temperaturabhängigkeit der Knäueldimensionen | 213 |
6.3.3. Verschlaufungen | 215 |
6.3.4. Blobs | 216 |
6.3.5. Trägheitsradien von Stemmolekülen | 218 |
Historische Notizen | 219 |
7. Kristalline Zustände | 221 |
7.1. Kristallstrukturen | 221 |
7.1.1. Definitionen des Kristalls | 221 |
7.1.2. Gitterstrukturen | 221 |
7.1.3. Symmetrie-Eigenschaften | 223 |
7.1.4. Röntgenstrukturanalyse | 225 |
7.1.5. Gitterkonstanten | 229 |
7.1.6. Gitterstrukturen | 231 |
7.1.7. Polymorphie | 233 |
7.1.8. Isomorphie | 234 |
7.1.9. Einheitszellen | 234 |
7.2. Kristallitstrukturen | 235 |
7.2.1. Fransenmizellen | 235 |
7.2.2. Polymereinkristalle | 236 |
7.3. Kristallisation | 242 |
7.3.1. Keimbildung | 243 |
Homogene Keimbildung | 243 |
Heterogene Keimbildung | 244 |
Keimbildner | 245 |
Kristallisation aus Lösungen | 245 |
Kristallisation aus Schmelzen | 247 |
7.3.2. Kristallisationsgeschwindigkeit | 248 |
7.4. Überstrukturen | 251 |
7.4.1. Sphärolithe | 252 |
7.4.2. Andere Überstrukturen | 253 |
7.4.3. Einfluss der Kristallisationsbedingungen | 254 |
7.5. Kristallinität | 257 |
7.5.1. Ideale Kristalle | 257 |
7.5.2. Kristallisierbarkeit und Kristallinität | 257 |
7.5.3. Gitterdefekte | 258 |
7.5.4. Ein- und Zweiphasen-Modelle | 259 |
7.5.5. Röntgenographie | 260 |
7.5.6. Dichte-Messungen | 261 |
7.5.7. Kalorimetrie | 262 |
7.5.8. Infrarot-Spektroskopie | 262 |
7.5.9. Indirekte Methoden | 263 |
7.6. Orientierung | 263 |
7.6,l. Röntgen-Interferenzen | 263 |
7.6.2. Optische Doppelbrechung | 264 |
7.6.3. Schallfortpflanzung | 265 |
7.6.4. Infrarot-Dichroismus | 266 |
7.6.5. Polarisierte Fluoreszenz | 267 |
Historische Notizen | 267 |
8. Mesophasen | 271 |
8.1. Einführung | 271 |
8.1.1. Klassen von Mesophasen | 271 |
8.1.2 Andere Mesophasen | 272 |
8.2. Mesomorphe Zustände | 273 |
8.2.1. Mesogene | 273 |
8.2.2. Anordnung der Mesogene | 275 |
8.3. Lyotrope Flüssigkristalle | 276 |
8.3.1. Übersicht | 276 |
8.3.2. Phasentrennung | 278 |
Onsager-Theorie | 279 |
Flory-Theorie | 279 |
8.3.3. Chemische Potentiale | 283 |
8.3.4. Orientierung der Mesogene | 286 |
8.3.5. Amphotrope Flüssigkristalle | 287 |
8.4. Thermotrope Flüssigkristalle | 288 |
8.4.1. Strukturelle Voraussetzungen | 289 |
8.4.2. Strukturen in Mesophasen | 290 |
8.4.3. Eigenschaften von Mesophasen | 291 |
8.5. Blockpolymere | 293 |
8.5.1. Übersicht | 293 |
8.5.2. Thermotrope Domänen | 293 |
8.5.3. Lyotrope Strukturen | 298 |
8.6. Ionomere | 300 |
Historische Notizen | 301 |
9. Polymere in und an Grenzflächen | 304 |
9.1. Oberflächen von Polymeren | 304 |
9.1.1. Grundlagen | 304 |
9.1.2. Methoden | 304 |
9.1.3. Zusammensetzung | 306 |
9.2. Grenzflächenspannungen | 307 |
9.2.1. Grundlagen | 307 |
9.2.2. Messmethoden | 307 |
9.2.3. Zeiteffekte | 309 |
9.2.4. Oberflächenspannung von Polymerschmelzen | 311 |
9.2.5. Oberflächenspannung von Polymerlösungen | 312 |
9.2.6. Grenzflächenspannung zwischen zwei Flüssigkeiten | 312 |
9.2.7. Kritische Oberflächenspannung Festkörper-Flüssigkeit | 313 |
9.3. Spreitung von Polymeren auf Hypophasen | 315 |
9.4. Adsorption auf festen Oberflächen | 317 |
9.4.1. Grundlagen | 317 |
9.4.2. Methoden | 318 |
9.4.3. Zeitabhängigkeit | 319 |
9.4.4. Adsorptionsgleichgewichte | 320 |
9.5. Bürsten | 321 |
9.5.1. Abstossungskräfte | 322 |
9.5.2. Blob-Theorie | 322 |
9.5.3. Rheologie | 325 |
Historische Notizen | 326 |
Lösungen | 328 |
10. Thermodynamik von Polymerlösungen | 328 |
10.1. Phänomenologische Thermodynamik | 328 |
10.1.1. Gestalt und Lösungseigenschaften | 328 |
10.1.2. Thermodynamische Einteilung von Lösungen | 329 |
10.1.3. Löslichkeitsparameter | 331 |
Löslichkeitsparameter von Lösungsmitteln | 332 |
Löslichkeitsparameter von Polymeren | 332 |
Mischungsenthalpie | 333 |
10.1.4. Molekulare Betrachtungen | 335 |
Selbstassoziation von Lösungsmittelmolekülen | 335 |
Solvatation | 336 |
Vorzugssolvatation | 336 |
10.1.5. Lösegeschwindigkeit | 338 |
10.2. Statistische Thermodynamik | 339 |
10.2.1. Einführung | 339 |
10.2.2. Gittertheorie | 340 |
Mischungsenthalpie | 341 |
Wechselwirkungsparameter | 341 |
Mischungsentropie | 343 |
Gibbs-Mischungsenergie | 344 |
Chemische Potentiale | 345 |
Zusammenfassung | 346 |
10.2.3. Phasentrennung | 347 |
Lösungen amorpher Polymerer | 347 |
Quasibinäre Systeme | 348 |
Fäll- und Lösefraktionierung | 349 |
Trübungstitration | 351 |
Fällfraktionierung chemisch uneinheitlicher Polymerer | 352 |
Polymerblends | 352 |
Kritische Mischungstemperaturen | 354 |
Kristalline Polymere | 355 |
10.3. Osmotischer Druck | 357 |
10.3.1. Grundlagen | 357 |
10.3.2. Membranosmometrie | 358 |
Semipermeable Membranen | 358 |
Nichtsemipermeable Membranen | 359 |
10.3.3. Ebullioskopie und Kryoskopie | 360 |
10.3.4. Dampfdruckosmometrie | 361 |
10.4. Virialkoeffizienten | 362 |
10.4.1. Grundlagen | 362 |
10.4.2. Gittertheorie | 364 |
10.4.3. Einfluss des ausgeschlossenen Volumens | 367 |
10.4.4. Einfluss der Molmasse | 367 |
10.4.5. Einfluss der Temperatur | 369 |
10.4.6. Osmotischer Druck mässig konzentrierter Lösungen | 370 |
10.5. Assoziation und Selbstassoziation | 372 |
10.5.1. Grundlagen | 372 |
10.5.2. Offene Selbstassoziation | 372 |
10.5.3. Geschlossene Selbstassoziation | 375 |
10.5.4. Komplexierung kleiner Moleküle | 379 |
10.5.5. Polymer-Polymer-Komplexe | 381 |
10.6. Polyelektrolyte | 384 |
10.6.1. Struktur von Polyelektrolytlösungen | 384 |
10.6.2. Themodynamische Aktivität | 386 |
10.6.3 Osmotischer Druck | 387 |
10.6.4. Gibbs-Mischungsenergie und Polyelektrolyt-Dimensionen | 389 |
10.7.Gele | 390 |
10.7.1. Übersicht | 390 |
10.7.2. Quellung chemisch vernetzter Gele | 391 |
10.7.3. Quellung elektrisch geladener, chemisch vernetzter Gele | 393 |
10.7.4. Physikalisch vernetzte Gele | 394 |
11. Transport in Lösungen | 399 |
11.1. Translationsdiffusion | 399 |
11.1.1. Einführung | 399 |
11.1.2. Messverfahren | 401 |
Klassisches Verfahren | 401 |
Dynamische Lichtstreuung | 402 |
11.1.3. Reibungskoeffizienten der Translation | 404 |
Kugeln | 404 |
Ellipsoide | 404 |
Stäbchen | 405 |
Knäuel | 406 |
11.1.4. Diffusionskoeffizienten | 409 |
Kugeln | 409 |
Stäbchen | 411 |
Knäuel | 411 |
11.1.5. Konzentrationsabhängigkeit | 412 |
11.1.6. Mässig konzentrierte Lösungen | 413 |
11.1.7. Strukturierter Fluss | 415 |
11.2. Rotationsdiffusion | 416 |
11.2.1. Einleitung | 416 |
11.2.2. Strömungsdoppelbrechung | 416 |
11.2.3. Reibungskoeffizienten der Rotation | 418 |
Kugeln und Ellipsoide | 418 |
Starre Stäbchen | 418 |
11.3. Sedimentation | 419 |
11.3.1. Grundlagen | 419 |
11.3.2. Sedimentationsgeschwindigkeit | 420 |
11.3.3. Konzentrationsabhängigkeit | 422 |
11.3.4. Molmassen | 423 |
11.3.5. Sedimentationsgleichgewicht | 425 |
11.3.6. Sedimentationsgleichgewicht im Dichtegradienten | 426 |
11.4. Kraftfeld-Flussfraktionierung | 427 |
11.5. Elektrophorese | 428 |
12. Viskosität verdünnter Lösungen | 431 |
12.1. Grundbegriffe | 431 |
12.1.1. Definitionen | 431 |
12.1.2. Experimentelle Methoden | 432 |
12.2. Konzentrationsabhängigkeit | 435 |
12.2.1. Nichtelektrolyte | 435 |
12.2.2. Polyelektrolyte | 438 |
12.3. Grenzviskositätszahlen | 441 |
12.3.1. Mittelwerte | 441 |
12.3.2. Hydrodynamische Volumina | 443 |
12.3.3. Kugeln | 443 |
12.3.4. Ellipsoide | 444 |
12.3.5. Stäbchen | 446 |
12.3.6. Ungestörte Knäuel | 447 |
?-werte | 448 |
Kv- Werte | 449 |
Hydrodynamische Radien | 450 |
12.3.7. Gestörte Knäuel | 452 |
12.3.8. Verzweigte Polymermoleküle | 453 |
Statistisch verzweigte Polymere | 454 |
Sternpolymere | 456 |
Hyperverzweigte Polymere | 456 |
Dendrimere | 457 |
Kammpolymere | 458 |
12.3.9. Scheibchen | 459 |
12.3.10. Polyelektrolyte | 459 |
A 12. Anhang: Flory-Konstanten | 459 |
Historische Notizen | 460 |
Schmelzen | 462 |
13. Thermische Eigenschaften | 462 |
13.1. Grundlagen | 462 |
13.1.1. Einführung | 462 |
13.1.2. Stoffzustände | 463 |
13.1.3. Ordnungen von Zustandsumwandlungen | 463 |
13.1.4. Methoden | 466 |
13.2. Molekülbewegungen | 468 |
13.2.1. Thermische Ausdehnung | 468 |
13.2.2. Wärmekapazität | 469 |
13.2.3. Wärmeleitfähigkeit | 471 |
13.2.4. Thermische Relaxationen | 472 |
13.3. Schmelzprozesse | 474 |
13.3.1. Grundlagen | 474 |
13.3.2. Einfluss der Morphologie | 475 |
Definition der Schmelztemperatur | 475 |
Einfluss der Aufheizgeschwindigkeit | 476 |
Einfluss der Kristallitgrösse | 476 |
13.3.3. Einfluss der Molmasse | 478 |
13.3.4. Einfluss der Konstitution | 480 |
13.4. Umwandlung von Flüssigkristallen | 484 |
13.4.1. Thermische Zustände | 484 |
13.4.2. Molmassenabhängigkeit | 486 |
13.4.3. Thermodynamische Grössen | 486 |
13.5. Glasübergänge | 488 |
13.5.1. Freies Volumen | 489 |
13.5.2. Molekulare Interpretationen | 490 |
13.5.3. Konstitutionseinflüsse | 492 |
Lineare Ketten | 492 |
Verzweigte Polymere | 494 |
Vernetzte Polymere | 496 |
Ionomere | 495 |
13.5.4. Weichmachung | 497 |
Äussere Weichmachung | 497 |
Innere Weichmachung | 499 |
13.5.5. Statische und dynamische Glastemperaturen | 501 |
13.6. Andere Umwandlungen und Relaxationen | 503 |
14. Transport in Polymeren | 506 |
14.1. Einleitung | 506 |
14.2. Transport in fluiden Polymerphasen | 507 |
14.2.1. Lösungsmittel in konzentrierten Polymerlösungen | 507 |
14.2.2. Polymere in Schmelzen | 508 |
14.2.3. Reptation von Polymerketten | 510 |
14.2.4. Polymerketten in Polymermatrizen | 512 |
14.3. Transport kleiner Moleküle durch Polymermatrizen | 514 |
14.3.1. Übersicht | 514 |
14.3.2. Permeationskoeffizienten | 515 |
14.3.3. Permeation von Gasen | 517 |
14.3.4. Permeation von Flüssigkeiten | 519 |
14.4. Transport von Polymeren durch Porenmembranen | 520 |
14.4.1. Porenmembranen | 520 |
14.4.2. Diffusion durch Poren | 521 |
14.4.3. Grössenausschlusschromatographie | 523 |
Historische Notizen | 525 |
15. Viskosität von Schmelzen | 527 |
15.1. Typen von Deformationen | 527 |
15.2. Viskosimetrie | 530 |
15.2.1. Typen von Viskositäten | 530 |
15.2.2. Viskosimeter | 531 |
15.3. Newton'sche Scherviskositäten | 533 |
15.3.1. Lineare Polymere in Schmelzen | 533 |
15.3.2. Rouse-Theorie | 534 |
15.3.3. Korrekturen für das Rouse-Gebiet | 535 |
15.3.4. Reptation | 537 |
15.3.5. Nichtlineare Makromoleküle | 538 |
15.4. Nicht-Newton'sche Scherviskositäten | 540 |
15.4.1. Übersicht | 540 |
15.4.2. Rheometrie | 542 |
15.4.3. Schmelzeelastizität | 544 |
15.5. Dehnviskositäten | 545 |
15.5.1 Grundlagen | 545 |
15.5.2. Schmelzen | 546 |
15.5.3. Lösungen | 548 |
Historische Notizen | 550 |
Festkörper | 553 |
16. Elastizität | 553 |
16.1. Einführung | 553 |
16.2. Zugversuch | 555 |
16.2.1. Grundbegriffe | 555 |
Nominelle Zugwerte | 555 |
Wahre Zugwerte | 556 |
Spannungsweichmachung | 557 |
16.2.2. Hooke'sches Gesetz | 557 |
16.2.3. Poisson-Zahl | 558 |
16.2.4. Prüfmethoden | 561 |
Zugmoduln | 561 |
Biegemoduln | 563 |
Moduln aus Schallgeschwindigkeiten | 564 |
Gittermoduln | 564 |
16.2.5 Einteilung von Polymeren | 565 |
16.3 Energie-Elastizität | 568 |
16.3.1. Generalisierte Hooke-Gleichung | 569 |
16.3.2. Lineare Elastizitätstheorie | 570 |
Spannungen | 570 |
Verformungen | 571 |
16.3.3. Steifheitskonstanten und Nachgiebigkeitskonstanten | 572 |
Orthotrope Körper | 573 |
Orientierte Körper | 574 |
Isotrope Körper | 576 |
16.3.4. Theoretische Moduln | 577 |
16.3.5. Reale Elastizitätsmoduln | 580 |
Mischungsregeln | 580 |
Takayanagi-Modelle | 582 |
Einfluss der Verarbeitung | 583 |
16.4. Entropie-Elastizität | 585 |
16.4.1. Phäomene | 585 |
16.4.2. Entropie-Elastizität einzelner Moleküle | 587 |
16.4.3. Chemische Thermodynamik | 588 |
16.4.4. Statische Thermodynamik | 591 |
16.4.5 Modelle | 592 |
16.4.6 Uniaxiale Dehnung | 595 |
16.4.7. Biaxiale Dehnung | 597 |
16.4.8. Dehnung realer Netzwerke | 597 |
16.4.9. Scheren von Netzwerken | 599 |
Historische Notizen | 601 |
17. Viskoelastizität | 604 |
17.1. Einführung | 604 |
17.1.1. Übersicht | 604 |
17.1.2. Definitionen | 604 |
17.2. Streckgrenze | 607 |
17.2.1. Considère-Diagramm | 607 |
17.2.2. Molekulare Ursachen für Fliessgrenzen | 608 |
17.2.3. Streckgrenze und Teleskopeffekt | 611 |
17.2.4. Fliesskriterien | 612 |
17.3. Fliessbereich | 614 |
17.3.1. Crazes und Scherbänder | 614 |
17.3.2. Einfluss der Verhakungsdichte | 615 |
17.3.3. Anteile von Crazes und Scherbändern | 616 |
17.3.4. Grosse Dehnungen | 617 |
17.3.5. Nachgeben als Fliessprozess | 619 |
17.4. Kriechen und Relaxation | 621 |
17.4.1. 2-Parameter-Modelle | 621 |
17.4.2. Spannungsrelaxation | 623 |
17.4.3. Kriechversuch | 625 |
17.4.4. 3- und 4-Parameter-Modelle | 626 |
17.4.5. Boltzmannsches Superpositionsprinzip | 629 |
17.5. Dynamische Beanspruchungen | 631 |
17.5.1. Erzwungene Schwingungen | 631 |
17.5.2. Freie Schwingungen | 633 |
17.5.3. Komplexe Moduln | 634 |
17.5.4. Dynamische Moduln fester Polymerer | 637 |
17.5.5. Scherspeichermoduln von Schmelzen | 638 |
17.5.6. Scherspeichermoduln von Lösungen | 642 |
A.17. Anhang: Alternierende Deformationen | 644 |
Historische Notizen | 645 |
18. Bruch von Polymeren | 647 |
18.1. Einleitung | 647 |
18.1.1. Definitionen | 647 |
18.1.2. Einfluss der Molmasse | 648 |
18.2. Zugfestigkeit | 650 |
18.2.1. Einführung | 650 |
18.2.2. Bruch spröder Polymerer | 651 |
18.2.3. Brucheinleitung | 654 |
18.2.4. Bruchfortpflanzung | 656 |
18.2.5. Theoretische Zugfestigkeiten | 658 |
18.3. Reale Zugfestigkeiten | 660 |
18.3.1. Einleitung | 660 |
18.3.2. Kritische Spannungsintensitätsfaktoren | 661 |
18.3.3. Bruchzähigkeit | 663 |
18.3.4. Bruch duktiler Polymerer | 664 |
18.3.5. Schlagzähigkeit | 665 |
Historische Notizen | 668 |
19. Anhang | 670 |
19.1. SI-Einheiten und IUPAC-Symbole | 670 |
Tab. 19-1 Physikalische Grundgrössen und SI-Einheiten | 670 |
Tab. 19-2 Abgeleitete SI-Einheiten und IUPAC-Symbole | 671 |
Tab. 19-3 Neben oder mit SI-Einheiten verwendete ältere Einheiten | 672 |
Tab. 19-4 Vorsätze für SI-Einheiten im Dezimalsystem | 673 |
Tab. 19-5 Vorsätze für binäre Systeme (Computerindustrie) | 673 |
Tab. 19-6 Vorsatzzeichen in der U.S. Finanz- und Gaswirtschaft | 674 |
Tab. 19-7 Römische Zahlzeichen | 674 |
Tab. 19-8 Fundamentale Konstanten | 674 |
Tab. 19-9 Umrechnungen von veralteten Einheiten | 675 |
19.2. Verhältnisse physikalischer Grössen | 679 |
19.3. Konzentrationen | 680 |
19.4. Abkürzungen für Kunststoffe, Fasern, Elastomere usw | 681 |
Sachregister | 682 |
Englische Fachausdrücke | 704 |