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Untersuchung der Dynamik verhakter Polymerschmelzen mit Hilfe der Multiquanten-Kernresonanzspektroskopie

使用多量子核共振光谱研究缠结聚合物熔体的动力学

基本信息

批准号：
61498623
负责人：
Professor Dr. Kay Saalwächter, Ph.D.
金额：
--
依托单位：
Fachgruppe NMR
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2008
资助国家：
德国
起止时间：
2007-12-31 至 2017-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/61498623?language=en
关键词：
Untersuchung der Dynamik verhakter Polymerschmelzen

项目摘要

Mit diesem Projekt wird eine umfassende NMR-Untersuchung der Dynamik in der verhakten Schmelze verschiedener Polymere über einen weiten Temperatur- und Molekulargewichtsbereich beantragt. In jüngster Zeit konnte die relativ neue Technik der Multiquanten-(MQ-) NMR zur Untersuchung der Kettendynamik und der lokalen Struktur (Vernetzungs- und entanglement-Dichte, lokale Packung) in Polymerschmelzen sowie in reinen und gequollenen Elastomeren etabliert werden. Insbesondere in den Arbeiten in meiner Gruppe wurde gezeigt, dass die MQ-NMR den meisten konventionellen NMR-Techniken wie z.B. den in ihrem Zeitbereich vergleichbaren transversalen Relaxationsexperimenten überlegen ist. Zudem ist das Experiment technisch anspruchslos und kann auf kostengünstigen Tieffeld-Geräten durchgeführt werden. MQ-NMR wie auch viele vergleichbare NMR-Methoden delektieren Re-Orientierungsbewegungen auf der ms-μs- Zeitskala, womit sie (im Gegensatz zur Neutronenstreuung) unmittelbar auf die eigentliche Reptationsbewegung in verhakten Polymerschmelzen sensitiv ist. Verschiedene NMR-Methoden wurden folglich in der Vergangenheit zur Untersuchung der Dynamik verhakter Polymerschmelzen eingesetzt, wobei in der Regel unterschiedliche theoretische Ansätze zur Analyse der Daten verwendet wurden. Zudem wurden die jeweiligen Methoden nur auf einen oder wenige Polymertypen in begrenzten Temperaturbereichen angewendet, wodurch ein echter Vergleich der Polymere untereinander und ein Vergleich mit Literaturdaten z.B. aus der Rheologie oder der Neutronenstreuung bisher kaum erfolgt ist. Diese Lücke soll nun mit diesem Projekt geschlossen werden: Wir werden MQ-NMR-Experimente mit verschiedenen Polymeren über weite Temperatur- und Molekulargewichtsbereiche durchführen und verschiedene theoretische Ansätze zur Datenanalyse testen bzw. weiterentwickeln, um schließlich zu direkt mit anderen Methoden vergleichbaren Observablen zu gelangen. Ziel des Projektes ist es letztlich, MQ-NMR als Standardmethode zur Aufklärung molekulardynamischer Prozesse auf der Ebene der einzelnen Ketten neben den technologisch wesentlich aufwendigeren Streumethoden zu etablieren.

该项目将在一个温度和分子量都很大的实验室中进行动力学的核磁共振研究。本文介绍了近年来在聚合物熔体中进行多量子（MQ-）核磁共振研究的新技术--聚合物熔体中的分子动力学和局部结构（Vernetzungs- und entanglement-Dichte，lokale Packung），以及韦尔登的制备。在我集团的工作人员中，MQ-NMR技术与传统的NMR技术相比，具有很大的优势。在他的时间里，松弛实验是横向的。Zudem is das Experiment technisch anspruchslos and kann auf kostengünstigen Tieffeld-Geräten durchgeführt韦尔登. MQ-NMR和其他许多用于MS-μs- Zeitskala重定向的NMR方法一样，在聚合物敏感性方面，它们（在中子源中）不适合本征反应。验证了NMR方法在聚合物动力学研究中的重要性，并在常规非线性理论分析中得到了应用。因此，珠宝方法只能在温度变化的情况下进行，也可以在温度变化的情况下进行聚合，这是一种对聚合物的正确理解，也是一种对文献资料的理解。从流变学或中子流的角度来看，这是一个很好的结果。这篇文章将通过韦尔登和数据分析测试来解决这一问题：我们将通过韦尔登实验来验证聚合物的温度和分子量。我们可以通过观察到的方法来指导我们的方向。因此，MQ-NMR是提高分子动力学过程的标准方法，可用于改进现有技术。