{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1705"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1705","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Statisch- und dynamisch-mechanische Untersuchungen an neuen flüssigkristallinen Hauptketten-Netzwerken","abstract":"Nematische Hauptkettenpolymere mit niedrigen Klärtemperaturen sind zugänglich durch Polyadditionsreaktion von diolefinischen Mesogenen mit kurzkettigen Methylhydrogensiloxanen. Bei gleichzeitiger Anwesenheit pentafunktioneller cyclischer Siloxane reagieren die entstandenen Polymere in situ zu LC-Hauptkettenelastomeren.
Durch systematische Variation der Alkylspacerlängen der Mesogene sowie durch Copolymerisation verschiedener Mesogene konnten smektische Phasenzustandsbereiche reduziert werden, und es wurden nematische Elastomere mit Klärtemperaturen Tn,i << 100°C erhalten.
Thermoelastikexperimente an Monodomänen zeigten an der flüssigkristallin-isotropen Phasenumwandlung eine spontane Längenänderung parallel zum Direktor von 100-150 %. Diese Werte sind ein Vielfaches der für analoge Seitenkettenelastomere gefundenen Effekte und bestätigen größere Kopplungseffekte zwischen Mesophase und Netzwerktopologie bei MCLCEs.
In Spannungs-Dehnungsexperimenten an nematischen Polydomänen wurden nach Überschreiten einer Schwelldeformation Spannungsplateaus gefunden. Messungen des Ordnungsgrades S in Abhängigkeit der Deformation zeigten, dass die Spannungsplateaus nicht ausschließlich durch Direktorrotation zu erklären sind, sondern Hairpin-Defekte einen zusätzlichen Beitrag leisten. Bei Deformation senkrecht zum Direktor wurden hingegen Spannungsplateaus gefunden, die vollständig durch einer Reorientierung des Direktors beschrieben werden konnten. Die Breite des Plateaus konnte mit der Netzkettenanisotropie korreliert werden, wie sie aus Thermoelastikexperimenten zugänglich ist.
Erstmalig wurden detaillierte dynamisch-mechanische Experimente an nematischen Hauptkettenelastomeren durchgeführt. Bei Scherung parallel zum Direktor wurde in der nematischen Phase eine Absenkung des Speichermoduls G'(T) gefunden, während die Eigenschaften senkrecht zum Direktor nicht durch eine Kopplung zwischen Scherdeformation und Direktors beeinflusst sind. Der viskoelastische Frequenzbereich bei Scherung senkrecht zum Direktor konnte durch ein Skalengesetz beschrieben werden. Im Gegensatz dazu ist bei Scherung parallel zum Direktor kein Skalengesetz ermittelbar, sondern es wurde ein zweiter Relaxationsprozess gefunden.","abstract_html":"Nematische Hauptkettenpolymere mit niedrigen Klärtemperaturen sind zugänglich durch Polyadditionsreaktion von diolefinischen Mesogenen mit kurzkettigen Methylhydrogensiloxanen. Bei gleichzeitiger Anwesenheit pentafunktioneller cyclischer Siloxane reagieren die entstandenen Polymere in situ zu LC-Hauptkettenelastomeren. <br>Durch systematische Variation der Alkylspacerlängen der Mesogene sowie durch Copolymerisation verschiedener Mesogene konnten smektische Phasenzustandsbereiche reduziert werden, und es wurden nematische Elastomere mit Klärtemperaturen Tn,i << 100°C erhalten. <br>Thermoelastikexperimente an Monodomänen zeigten an der flüssigkristallin-isotropen Phasenumwandlung eine spontane Längenänderung parallel zum Direktor von 100-150 %. Diese Werte sind ein Vielfaches der für analoge Seitenkettenelastomere gefundenen Effekte und bestätigen größere Kopplungseffekte zwischen Mesophase und Netzwerktopologie bei MCLCEs. <br>In Spannungs-Dehnungsexperimenten an nematischen Polydomänen wurden nach Überschreiten einer Schwelldeformation Spannungsplateaus gefunden. Messungen des Ordnungsgrades S in Abhängigkeit der Deformation zeigten, dass die Spannungsplateaus nicht ausschließlich durch Direktorrotation zu erklären sind, sondern Hairpin-Defekte einen zusätzlichen Beitrag leisten. Bei Deformation senkrecht zum Direktor wurden hingegen Spannungsplateaus gefunden, die vollständig durch einer Reorientierung des Direktors beschrieben werden konnten. Die Breite des Plateaus konnte mit der Netzkettenanisotropie korreliert werden, wie sie aus Thermoelastikexperimenten zugänglich ist. <br>Erstmalig wurden detaillierte dynamisch-mechanische Experimente an nematischen Hauptkettenelastomeren durchgeführt. Bei Scherung parallel zum Direktor wurde in der nematischen Phase eine Absenkung des Speichermoduls G'(T) gefunden, während die Eigenschaften senkrecht zum Direktor nicht durch eine Kopplung zwischen Scherdeformation und Direktors beeinflusst sind. Der viskoelastische Frequenzbereich bei Scherung senkrecht zum Direktor konnte durch ein Skalengesetz beschrieben werden. Im Gegensatz dazu ist bei Scherung parallel zum Direktor kein Skalengesetz ermittelbar, sondern es wurde ein zweiter Relaxationsprozess gefunden.","abstract_has_math":false,"creators":["Brandt, Holger"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Finkelmann, Heino"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:22:28Z","subjects":["Thermoelastisches Verhalten","liquid crystalline","polymer","elastomer","main-chain","liquid single crystal"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/1705","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Finkelmann, Heino"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Brandt, Holger"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Thermoelastisches Verhalten","liquid crystalline","polymer","elastomer","main-chain","liquid single crystal"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Nematische Hauptkettenpolymere mit niedrigen Klärtemperaturen sind zugänglich durch Polyadditionsreaktion von diolefinischen Mesogenen mit kurzkettigen Methylhydrogensiloxanen. Bei gleichzeitiger Anwesenheit pentafunktioneller cyclischer Siloxane reagieren die entstandenen Polymere in situ zu LC-Hauptkettenelastomeren.
Durch systematische Variation der Alkylspacerlängen der Mesogene sowie durch Copolymerisation verschiedener Mesogene konnten smektische Phasenzustandsbereiche reduziert werden, und es wurden nematische Elastomere mit Klärtemperaturen Tn,i << 100°C erhalten.
Thermoelastikexperimente an Monodomänen zeigten an der flüssigkristallin-isotropen Phasenumwandlung eine spontane Längenänderung parallel zum Direktor von 100-150 %. Diese Werte sind ein Vielfaches der für analoge Seitenkettenelastomere gefundenen Effekte und bestätigen größere Kopplungseffekte zwischen Mesophase und Netzwerktopologie bei MCLCEs.
In Spannungs-Dehnungsexperimenten an nematischen Polydomänen wurden nach Überschreiten einer Schwelldeformation Spannungsplateaus gefunden. Messungen des Ordnungsgrades S in Abhängigkeit der Deformation zeigten, dass die Spannungsplateaus nicht ausschließlich durch Direktorrotation zu erklären sind, sondern Hairpin-Defekte einen zusätzlichen Beitrag leisten. Bei Deformation senkrecht zum Direktor wurden hingegen Spannungsplateaus gefunden, die vollständig durch einer Reorientierung des Direktors beschrieben werden konnten. Die Breite des Plateaus konnte mit der Netzkettenanisotropie korreliert werden, wie sie aus Thermoelastikexperimenten zugänglich ist.
Erstmalig wurden detaillierte dynamisch-mechanische Experimente an nematischen Hauptkettenelastomeren durchgeführt. Bei Scherung parallel zum Direktor wurde in der nematischen Phase eine Absenkung des Speichermoduls G'(T) gefunden, während die Eigenschaften senkrecht zum Direktor nicht durch eine Kopplung zwischen Scherdeformation und Direktors beeinflusst sind. Der viskoelastische Frequenzbereich bei Scherung senkrecht zum Direktor konnte durch ein Skalengesetz beschrieben werden. Im Gegensatz dazu ist bei Scherung parallel zum Direktor kein Skalengesetz ermittelbar, sondern es wurde ein zweiter Relaxationsprozess gefunden.","Main chain liquid crystalline elastomers (MCLCE) are easily available by polyaddition reaction of diolefinic benzoicacid-phenylester-derivatives, short-spacer methyldisiloxanes and penta-functional cyclic siloxanes. As a result a variety of new nematic and smectic MCLC elastomers, with low clearing temperatures Tn,i << 100 °C, are synthesized and characterized.
Elastomers with polydomain structure as well as macroscopic oriented samples (monodomains) are synthesized. At the LC-isotropic phase transition the monodomains spontaneously and reversibly change their dimensions parallel to the director by about 100-150 %. This reflects a highly anisotropic chain conformation. At the polydomain-to-monodomain transition the nematic elastomers shows large strain plateaus. The order parameter S as function of strain indicates that not only reorientation of the director leads to the strain-plateau but also hairpin defects seem to play an important role.
Deformation perpendicular to the director leads to reorientation of the director which is accompanied by a strain-plateau. A comparison with the thermo-elastic properties shows that the width of the plateau can be completely explained by the net chain anisotropy.
Dynamic shear experiments parallel and perpendicular to the director orientation are performed. Shearing parallel to the director leads to a decrease of the modulus G'(T) compared to the classical kT behaviour in the hydrodynamic region of polymer networks. When shearing perpendicular to the director the viscoelastic frequency range can be described by a scaling law. Shearing parallel to the director leads to a second relaxation process."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Statisch- und dynamisch-mechanische Untersuchungen an neuen flüssigkristallinen Hauptketten-Netzwerken","Main-chain liquid crystalline elastomers : synthesis and mechanics"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Finkelmann, Heino"],"dc:creator":["Brandt, Holger"],"dc:description.abstract":["Nematische Hauptkettenpolymere mit niedrigen Klärtemperaturen sind zugänglich durch Polyadditionsreaktion von diolefinischen Mesogenen mit kurzkettigen Methylhydrogensiloxanen. Bei gleichzeitiger Anwesenheit pentafunktioneller cyclischer Siloxane reagieren die entstandenen Polymere in situ zu LC-Hauptkettenelastomeren.
Durch systematische Variation der Alkylspacerlängen der Mesogene sowie durch Copolymerisation verschiedener Mesogene konnten smektische Phasenzustandsbereiche reduziert werden, und es wurden nematische Elastomere mit Klärtemperaturen Tn,i << 100°C erhalten.
Thermoelastikexperimente an Monodomänen zeigten an der flüssigkristallin-isotropen Phasenumwandlung eine spontane Längenänderung parallel zum Direktor von 100-150 %. Diese Werte sind ein Vielfaches der für analoge Seitenkettenelastomere gefundenen Effekte und bestätigen größere Kopplungseffekte zwischen Mesophase und Netzwerktopologie bei MCLCEs.
In Spannungs-Dehnungsexperimenten an nematischen Polydomänen wurden nach Überschreiten einer Schwelldeformation Spannungsplateaus gefunden. Messungen des Ordnungsgrades S in Abhängigkeit der Deformation zeigten, dass die Spannungsplateaus nicht ausschließlich durch Direktorrotation zu erklären sind, sondern Hairpin-Defekte einen zusätzlichen Beitrag leisten. Bei Deformation senkrecht zum Direktor wurden hingegen Spannungsplateaus gefunden, die vollständig durch einer Reorientierung des Direktors beschrieben werden konnten. Die Breite des Plateaus konnte mit der Netzkettenanisotropie korreliert werden, wie sie aus Thermoelastikexperimenten zugänglich ist.
Erstmalig wurden detaillierte dynamisch-mechanische Experimente an nematischen Hauptkettenelastomeren durchgeführt. Bei Scherung parallel zum Direktor wurde in der nematischen Phase eine Absenkung des Speichermoduls G'(T) gefunden, während die Eigenschaften senkrecht zum Direktor nicht durch eine Kopplung zwischen Scherdeformation und Direktors beeinflusst sind. Der viskoelastische Frequenzbereich bei Scherung senkrecht zum Direktor konnte durch ein Skalengesetz beschrieben werden. Im Gegensatz dazu ist bei Scherung parallel zum Direktor kein Skalengesetz ermittelbar, sondern es wurde ein zweiter Relaxationsprozess gefunden.","Main chain liquid crystalline elastomers (MCLCE) are easily available by polyaddition reaction of diolefinic benzoicacid-phenylester-derivatives, short-spacer methyldisiloxanes and penta-functional cyclic siloxanes. As a result a variety of new nematic and smectic MCLC elastomers, with low clearing temperatures Tn,i << 100 °C, are synthesized and characterized.
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Deformation perpendicular to the director leads to reorientation of the director which is accompanied by a strain-plateau. A comparison with the thermo-elastic properties shows that the width of the plateau can be completely explained by the net chain anisotropy.
Dynamic shear experiments parallel and perpendicular to the director orientation are performed. Shearing parallel to the director leads to a decrease of the modulus G'(T) compared to the classical kT behaviour in the hydrodynamic region of polymer networks. When shearing perpendicular to the director the viscoelastic frequency range can be described by a scaling law. Shearing parallel to the director leads to a second relaxation process."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["Thermoelastisches Verhalten","liquid crystalline","polymer","elastomer","main-chain","liquid single crystal"],"dc:title":["Statisch- und dynamisch-mechanische Untersuchungen an neuen flüssigkristallinen Hauptketten-Netzwerken","Main-chain liquid crystalline elastomers : synthesis and mechanics"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:28Z"}