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Über die entropie‐ und energieelastizität von vernetzten hochpolymeren

1969; Wiley; Volume: 123; Issue: 1 Linguagem: Alemão

10.1002/macp.1969.021230110

0025-116X

Von Ernst Erich Schäfer, Güunther Rehage,

Tribology and Wear Analysis

Abstract Die elastischen Eigenschaften von Polymethylmethacrylat (PMMA), in Substanz oder in Lösung vernetzt, sowie von Naturkautschuk und Polybutadien, das über die Endgruppen verneut war, wurden mit Hilfe eines Torsionspendels untersucht. Die Messungen wurden an gequollenen und ungequollenen Proben in Abhängigkeit von der Temperatur durch‐geführt. In einem größeren Temperaturbereich wurde ein linearer Anstieg des Speichermoduls G' mit der Temperatur beobachtet, wenn die Proben sorgfältig extrahiert waren. Der Speichermodul wurde in einen entropieelastischen Anteil G' S und einen energieelastischen Anteil G' U aufgespalten. Aus dem entropieelastischen Anteil wurde die effektive Vernetzungsdichte berechnet. Sie erwies sich im Rahmen der Meßgenauigkeit als unabhängig vom Quellungsgrad, wie es die statistische Theorie der Gummielastizität fordert. Bei den PMMA‐ und Naturkautschukproben nahm der relative energieelastische Anteil G' U /G' mit steigendem Quellungsgrad stark zu. Dieses Verhalten wurde auf die kurzen Netzbögen zurückgeführt, die bei breiter Verteilung der Netzbogenlängen immer vorhnden sind. Diese Deutung wird gestützt durch die Ergebnisse der Messungen an den über Endgruppen vernetzten Polybutadienproben, die eine schmale Verteilung der Netzbogenlängen besitzen. Für diese Polybutadiene ist der energieelastische Antell G' U /G' des Speichermoduls unabhängig vom Quellungsgrad praktisch gleich Null; sie verhalten sich zummindest bei kleinen Deformationen rein entropieelastisch.