Entwicklung und Bau Einer Anlage Zur Durchführung Von Statischen Kleinwinkellichtstreuuntersuchungen an Polymerlösungen Und -Gelen

Bei der Herstellung von Polymergelen mittels radikalischer Copolymerisation kommt es durch verschiedene Einflusse zu Inhomogenitaten in der Struktur des polymeren Netzwerks. In der Regel fuhrt der statistische Einbau der Vernetzermolekule zu unterschiedlich dicht vernetzten Regionen innerhalb des dreidimensionalen Aufbaus. Zusatzliche Netzwerkdefekte wie die Ausbildung von intramolekularen Schleifen, losen Kettenenden oder nicht bzw. einseitig reagierte Vernetzermolekule fuhren zu...
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Bei der Herstellung von Polymergelen mittels radikalischer Copolymerisation kommt es durch verschiedene Einflusse zu Inhomogenitaten in der Struktur des polymeren Netzwerks. In der Regel fuhrt der statistische Einbau der Vernetzermolekule zu unterschiedlich dicht vernetzten Regionen innerhalb des dreidimensionalen Aufbaus. Zusatzliche Netzwerkdefekte wie die Ausbildung von intramolekularen Schleifen, losen Kettenenden oder nicht bzw. einseitig reagierte Vernetzermolekule fuhren zu zusatzlichen Inhomogenitaten in der Netzwerkstruktur. Durch statische Lichtstreuung lasst sich diese ubermolekulare Struktur charakterisieren. Die im Rahmen dieser Arbeit erstellte Anlage ermoglicht statische Lichtstreuexperimente an Hydrogelen und Polymerlosungen im Kleinwinkelbereich (Winkelbereich <;15 ^ circ). Damit wurden die experimentellen Voraussetzungen fur das Studium der Topologie polymerer Netzwerkstrukturen auf einer Langenskala von einigen 10 - 100 nm geschaffen. Mit dem realisierten Aufbau ist die Messung der Intensitaten des gestreuten Lichts mittels einer Photomultipliereinheit sowie die Abbildung der Streulichtsignale auf einer Streuscheibe und die ruckseitige Bilderfassung uber eine hoch auflosende CCD-Kamera moglich. Hierdurch wird die zeitgleiche Aufnahme aller Streureflexe uber den gesamten zuganglichen Winkelbereich realisiert, wodurch Online-Untersuchungen des Polymerisationsprozesses ermoglicht werden. Als Modellsystem zur Polymerisation in den Reaktionskuvetten wurden Hydrogele auf Polyacrylamidbasis, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid (MBA), verwendet. Die Kalibrierung und Justage der Detektoreinheit sowie der optischen Systeme erfolgte durch Beugungsexperimente an einem Draht.