Verschlaufung

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Eine Verschlaufung (englisch entanglement) ist eine physikalische Vernetzung zweier oder mehr Polymerketten, die durch das Überkreuzen dieser entsteht. Verschlaufungen halten mehrere bewegliche Polymerketten, also amorphe Ketten oberhalb des Glasübergangs, physikalisch zusammen. Aufgrund dessen sind Verschlaufungen deutlich schwächer als chemische Vernetzungen und können sowohl durch Brown'sche Molekularbewegungen (Reptation, Konturlängenfluktuation (engl. contour length fluctuation)) als auch durch äußere Krafteinwirkung gelöst werden. Man spricht dabei von Entschlaufung.

Brown'sche Molekularbewegungen bilden Verschlaufungen wieder, so dass es sich hierbei um ein dynamisches Gleichgewicht handelt. Dieses wird durch das statistische Mittel in der Molmasse zwischen zwei Verschlaufungen beschrieben, der Verschlaufungsmolmasse. Diese wird über den sog. Plateaumodul, der Steifigkeit des Materials im gummielastischen Plateau bei ungefüllten Thermoplasten bestimmt mittels G_n^0=\rho R T/M_e, wobei G_n^0 - Scherplateaumodul, R - Gaskonstante, T - absolute Temperatur, \rho - Dichte, M_e - Verschlaufungsmolmasse. Die Verschlaufungsmolmasse M_e ist eine Materialkonstante, die in guter Näherung verzweigungsstruktur-, molmassen- und molmassenverteilungsunabhängig ist, jedoch durch große Mengen an Verzweigungspunkten erhöht wird.

Literatur[Bearbeiten]

  • James E. Mark: Physical Properties of Polymers. Handbook. 2. Aufl. Springer, New York 2007, ISBN 978-0-387-31235-4.