Leipzig 1999 – wissenschaftliches Programm
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DRG: Deutsche Rheologische Gesellschaft
DRG 2: Polymer Blends
DRG 2.1: Vortrag
Mittwoch, 3. März 1999, 09:10–09:30, HS 20
Scherinduzierte Koaleszenz in Polymerblends - Rheo-Kleinwinkellichtstreu-Experimente und Theorie — •W. Gronski und C. Börschig — Albert-Ludwigs-Universität, Institut für Makromolekulare Chemie, Stefan-Meier-Str. 31, D-79104 Freiburg
Untersucht wurden Polystyrol(PS)/Polymethylmethacrylat(PMMA)
Blends mit 1,0 und 5,0 Gew% PMMA in PS Matrix mit einem Viskositätsverhältnis PMMA/PS von 7,0. Die Experimente wurden bei Scherraten im Bereich 10−3 - 0,5 s−1 und bei 3,0 s−1 in einem Rotationsrheometer durchgeführt, das mit einer Kleinwinkellichtstreuanlage mit 2D Detektion des Streulichts ausgestattet ist. Im Bereich kleiner Scherraten liegen undeformierte PMMA Kugeln vor. Aus der Analyse der Streufunktion wird der mittlere Kugelradius in Abhängigkeit von Scherzeit und Scherrate ermittelt. Der Kugelradius nimmt bei konstanter Scherrate bis zu einem Plateauwert zu. Bei Auftragung gegen die Scherung lassen sich die Funktionen zu einer Masterkurve superponieren. Die zeitliche Entwicklung der Kugelradienverteilung wird durch ein System nichtlinearer Ratengleichungen simuliert, in denen die Geschwindigkeitskonstanten der elementaren Koaleszenzprozesse zweier Partikel mit und ohne Berücksichtigung hydrodynamischer Wechselwirkungen eingehen. Der berechnete zeitabhängige Mittelwert des Kugelradius sowie die Entwicklung des Radius als Funktion der Scherung sind mit den gemessenen Funktionen in Übereinstimmung, wenn die hydrodynamischen Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Bei höherer Scherrate werden anisotrope in Strömungsrichtung ausgerichtete Aggregate erzeugt, deren Durchmesser in neutraler Richtung gleich dem Kugeldurchmesser der Ausgangsverteilung ist.