Rheologische und morphologische Charakterisierung von DBS-Netzwerkstrukturen in unterschiedlichen Polymermatrizes

Ziel der Dissertation war es, die Strukturbildung des niedermolekularen Gelbildners Dibenzylidensorbitol (DBS) in unterschiedlichen Polymermatrizes systematisch zu untersuchen, um daraus grundlegende Beziehungen zwischen den auftretenden Polymer-Gelbildner-Wechselwirkungen und den resultierenden rheologischen Eigenschaften abzuleiten. <br>Die Kinetik der Strukturbildung in den untersuchten Polymer/DBS-Systemen wurde zeit- und temperaturaufgelöst in Abhängigkeit von der DBS-Konzentration untersucht. Die supramolekulare Selbstorganisation des DBS basierend auf physikalischen Wechselwirkungen führte bereits für kleinste Konzentrationen zur Ausbildung eines nanofibrillären Netzwerks. <br>Es wurde eine Beziehung hergeleitet, die die Gelbildungstemperaturen mit den enthalpischen Wechselwirkungen, ausgedrückt durch die Differenz der Hildebrand Löslichkeitsparameter beider Komponenten, in Beziehung setzt. Es zeigte sich, dass das Löslichkeitsparameter-Konzept nach Hildebrand ein geeignetes Instrument zur Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen der polymeren Matrix und dem Gelbildner darstellt. <br>Für unterschiedliche Systeme konnte im Fließbereich ein Powerlaw-Verhalten mit einem sehr kleinen Exponenten beobachtet werden. Dieses Relaxationsverhalten ist typisch für Netzwerksysteme, die auf physikalischen Wechselwirkungen beruhen. <br>Die nanofibrillären Netzwerkstrukturen erwiesen sich als extrem schersensitiv. Eine kritische Deformationsgrenze im Bereich von wenigen Prozent wurde sowohl in Amplitudensweeps, Anlaufkurven und Kriechexperimenten gefunden. Die kritische Deformationsgrenze konnte mit Faserbruch in Verbindung gebracht werden, was durch morphologische Untersuchungen bestätigt werden konnte. <br>Des Weiteren wurde die Fourier-Transformations (FT)-Rheologie implementiert und auf die DBS-Netzwerkstrukturen angewendet. Die kritischen Deformationsgrenzen, welche durch die 'klassischen' rheologischen Methoden bestimmt wurden, konnten durch die FT-Rheologie bestätigt werden.

Author dc:creator

• Fräßdorf, Wenke

Contributors dc:contributor

• Friedrich, Christian

• Physikalisches Gel
• DBS
• nichtlineare Viskosität
• Fourier-Transformations-Rheologie
• Physical Gel
• nonlinear viscoelasticity
• Fourier-Transform-Rheology

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