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Title: Influence of the concentration, molar mass and molar mass distribution on the elongational behaviour of polymer solutions
Authors: Plog, J.P.
Clasen, Christian
Kulicke, w.-M. #
Issue Date: Feb-2005
Conference: Interne Arbeitssitzung des VDI-GVC-Fachausschusses Rheologie location:Dortmund, Germany date:28 February-1 March 2005
Abstract: In dieser Arbeit werden aktuelle Forschungsergebnisse zum Verhalten ultrahochverdünnter Polystyrollösungen (engverteilte Polystyrolstandards im sub-ppm Bereich) in capillary breakup Experimenten präsentiert.
Hierbei lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Klärung der Fragestellung, ob auch unterhalb einer kritischen Polymerkonzentration von ~0.01 c* die längste Relaxationszeit der uniaxialen Deformation noch eine Funktion der Konzentration ist. Es konnte, entgegen anderer aktueller Veröffentlichungen, sowohl experimentell als auch durch numerische Simulationen der Spannungsentwicklung im uniaxialen Dehnfeld (FENE-P Modell basierend auf 1-dimensionaler Analyse von Entov und Hinch [1]) gezeigt werden, dass die Zeitskala der vollständigen molekularen Entknäulung nicht unter die Zimm-Relaxationszeit fällt [2].
Zur Untersuchung des Einflusses der Molmasse bzw. ihrer Verteilung auf das uniaxiale Dehnverhalten, wurden kommerziell erhältliche, abgemischte Methylhydroxyethylcellulosen mit gleichen gewichtsmittleren Molmassen Mw aber unterschiedlichen Molmassenverteilungsbreiten Mw/Mn mithilfe von capillary breakup Experimenten untersucht.
Die so ermittelten Relaxationszeiten wurden mit den ebenfalls bestimmten absoluten Molmassenverteilungen (bestimmt mit gekoppelter Anlage aus SEC/MALLS/DRI) der Proben korreliert. Um die längste Relaxationszeit der uniaxialen Dehnung mit den integralen Molmassenmittelwerten der Verteilungsfunktion zu korrelieren, wurden zusätzlich definierte Blends von Polystyrolstandards untersucht. Die für das Polystyrol gefundenen Relaxationszeiten konnten über verschiedene Moden der Molmassenverteilung skaliert und direkt mit den Ergebnissen der MHECs korreliert werden [3].

1. Entov, V.M. and E.J. Hinch, Effect of a spectrum of relaxation times on the capillary thinning of a filament of elastic liquid. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 1997. 72(1): p. 31-53.
2. Kooperationsprojekt von J. P. Plog, C. Clasen und W.-M. Kulicke (Universität Hamburg) mit C. Macosko (University of Minnesota) und G. McKinley (M.I.T.) (Veröffentlichung der Ergebnisse folgt in Bälde)
3. J. P. Plog, C. Clasen, W.-M. Kulicke, Influence of the molar mass distribution on the elongational behaviour of polymer solutions in capillary breakup, Appl. Rheol., submitted
Publication status: published
KU Leuven publication type: AMa
Appears in Collections:Soft Matter, Rheology and Technology Section
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