Kettensteife Polymere – Struktur, Phasenverhalten und Eigenschaften

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Abstract

Die überwiegende Anzahl der heute in der Technik verwendeten Kunststoffe besteht aus flexiblen Makromolekülen, bei denen die aufeinanderfolgenden Grundeinheiten einen von 180° abweichenden Winkel bilden und gegeneinander verdrehbar sind. Kettensteife Polymere, die im Idealfall Stäbchengestalt aufweisen, sind bisher weit weniger gut untersucht worden. Der Grund hierfür liegt in der extremen Schwerlöslichkeit oder oft sogar der völligen Unlöslichkeit und Unschmelzbarkeit dieser Makromoleküle. In letzter Zeit haben aber gerade diese Materialien großes technisches Interesse gefunden, da sich daraus hochzugfeste Fasern und Formkörper herstellen lassen. Diese ungewöhnlichen mechanischen Eigenschaften leiten sich aus der nahezu parallelen Anordnung der stäbchenförmigen Kettenmoleküle im Festkörper ab, die durch Formgebung aus einer flüssigkristallinen (nematischen) Phase erhalten wird. Eine umfassende technische Nutzung dieser Materialien bedingt daher ein weitgehendes Verständnis des Phasenverhaltens und der Struktur der kettensteifen Polymere. Die Methodenvielfalt, die dem Polymerforscher heute zur Verfügung steht, hat dabei zu wichtigen Erkenntnissen geführt, die zusammen mit den Resultaten theoretischer Modelle zum Phasenverhalten direkt für die Praxis nutzbar gemacht werden können.

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