Sorption und Diffusion in glasartigen Polymeren

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Die Sorption und Diffusion in glasartigen Polymersystemen unterscheidet sich grundsätzlich von der in flüssigen, gummiartigen Polymeren oberhalb des Glasübergangs. Während die Sorption in gummiartigen Polymeren in der Regel Ficksches Verhalten aufweist und allein durch einen temperatur- und konzentrationsabhängigen Diffusionskoeffizienten beschrieben werden kann, spielen in der Nähe des Glasübergangs auch die mechanischen Eigenschaften des Polymers eine entscheidende Rolle für den Diffusionsprozess: oberhalb der Glastemperatur findet die für das Eindringen der Lösungsmittelmoleküle erforderliche Relaxation des Polymers quasi augenblicklich statt, in glasartigen Polymeren ist sie dagegen stark verlangsamt und behindert so den diffusiven Stofftransport. Ziel des Projektes ist die physikalisch begründete Modellierung des Stofftransportes in glasartigen Polymeren unter expliziter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften des Polymers. Dazu sollen zunächst Zugversuche an lösungsmittel-beladenen Polymeren durchgeführt und so die mechanischen Parameter unabhängig von Sorptionsversuchen bestimmt werden. Die Verwendung dieser experimentellen Information in einem in Vorarbeiten entwickelten Modell soll eine qualitative und quantitative Beschreibung der Sorptionsisothermen auch in glasartigen Polymersystemen ermöglichen.