Download Polymere: Synthese, Eigenschaften und Anwendungen by Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken, Rolf PDF

By Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken, Rolf Mülhaupt

Das vorliegende Lehrbuch beschäftigt sich mit der Synthese, der Charakterisierung und den technischen Anwendungen von Polymeren. Ziel ist es, eine breite und ausgeglichene Kenntnis der Grundbegriffe der makromolekularen Chemie und der Physikochemie dieser Verbindungsklasse zu vermitteln. Aufbauend auf den Grundkenntnissen der organischen Chemie und der Thermodynamik, vermittelt das Buch ein leicht verständliches und dennoch tief gehendes Bild dieser sehr dynamischen und immer wichtiger werdenden Wissenschaft in der Schnittmenge der Chemie, der Physik, den Ingenieurwissenschaften und dem Life-Science-Sektor.

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Der Zusammensetzung des Systems (. 51 nicht. 8 zeigt den Verlauf der freien Enthalpie einer solchen Mischung in Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung für verschiedene Werte von χ. Anhand des Verlaufs lässt sich ableiten, dass die Mischungen für kleinere χ-Werte stabil sind, da für kleine Werte von χ die freie Mischungsenthalpie stets niedriger liegt als die freie Enthalpie der reinen Komponenten. Der Mischungsvorgang führt also zu einer Absenkung der freien Enthalpie und ist somit energetisch günstig.

Da die Bestimmung von Verdampfungsenthalpien für Polymere in der Regel praktisch nicht durchführbar ist, seien hier noch Quellungsdaten erwähnt. Die im Vergleich zu ihren Monomerbausteinen schlechtere Löslichkeit von Polymeren ist ein Entropieeffekt. Hieraus ergibt sich intuitiv, dass die Mischungsentropie beim Mischen zweier Polymere im Vergleich hierzu nochmals wesentlich verringert ist. Dies führt zu der wichtigen Erkenntnis, dass chemisch verschiedene Polymere in der Regel miteinander nicht mischbar sind.

Abb. 5 Schematische Darstellung des Kuhn-Modells im Vergleich zur zugrunde liegenden realen Kette. 8 führt die Berücksichtigung von trans- und gauche-»Potenzialtöpfen«, ausgedrückt durch den statistischen Mittelwert des Cosinus Φ, also zu einer weiteren Kettenaufweitung im Vergleich zum Valenzwinkelmodell. Setzt man diese verschiedenen Werte für den mittleren quadratischen Kettenendenabstand zu dem der Gauß-Kette ins Verhältnis, lassen sich grundlegende Informationen entnehmen, ohne auf physikalisch korrektere, aber dafür mathematisch wesentlich komplexere Modelle zurückgreifen zu müssen.

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