Phase- and Interfacial Behavior of hyperbranched aqueous polymer solutions
Polymer Materials
Final Report Abstract
In diesem Projekt konnte erstmalig ein thermodynamisches Model zur Modellierung von Flüssig-Flüssiggleichgewichten (LLE) von ternären Mischungen, bestehend aus einem hyperverzweigten Polymer (Boltorn H20, H30 und H40), Wasser und einem polaren Lösungsmittel entwickelt und experimentell validiert werden. Die grundlegende Idee bestand in der Kombination der Lattice Cluster Theorie (LCT) mit physikalisch fundierten Modellen für die Assoziation. Die Beschreibung der Assoziation gelang mit der Wertheim Theorie oder mit einem Modell, dass die Assoziation als chemische Reaktion betrachtet (extended chemical association lattice theory, E-CALM). Durch die Verwendung der LCT gelang es erstmalig den Einfluss der Architektur des hyperverzweigten Polymers bei der Modellierung der Phasengleichgewichte zu berücksichtigen. Die experimentelle Validierung erfolgte durch die Messung von Trübungskurven, wobei das Polymer vor und nach der Messung mittels Gelpermeationschromatographie charakterisiert wurden. Dabei zeigte sich, dass die Polymere während der Messung thermisch abbauen. Die entwickelten Modelle wurden durch die Einführung von unbesetzten Gitterplätzen und die Berücksichtigung der Polydispersität mit den Methoden der kontinuierlichen Thermodynamik erweitert. Für die Berechnung der Grenzflächeneigenschaften (Grenzflächenspannung, Konzentrationsprofile innerhalb der Grenzschicht, Grenzschichtdicke) wurde das neue Modell mit der Dichtegradiententheorie kombiniert.
Publications
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