Zur Netzwerktheorie von Polymer-Schmelzen.

Lodge's rubberlike-liquid theory is a valid description of material behaviour at small strains. Unfortunately, it fails in the nonlinear region, i.e. at higher strains. In shear flows, the phenomenon of shear thinning, which is a fundamental property of nearly all polymer fluids, is not explained. From a point of view of Lodge's equation the deviation of material behaviour from theoretical prediction in uniaxial elongational flow is one of strain thinning, too, and not of strain thickening. By comparison of experimental stress growth and stress relaxation data with theoretical predictions of the rubberlike liquid constitutive equation the conclusion can be drawn that the structure of the temporary network of a polymer melt is destroyed increasingly at higher strains. The number of entanglements decreases with increasing strain. For simple shear and uniaxial extension of a well-defined polyethylene melt the strain dependence of the number of entanglements is given and compared. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die von Lodge vorgeschlagene Theorie der 'gummiartigen' Flüssigkeit stellt bei kleinen Deformationen eine korrekte Beschreibung des rheologischen Verhaltens polymerer Lösungen und Schmelzen dar. Bei größeren Deformationen versagt sie jedoch zunehmend, da sie nicht in der Lage ist, strukturviskoses Verhalten, d. h. die Abnahme der Scherviskosität und der 1. Normalspannungsfunktion mit zunehmender Schergeschwindigkeit, zu erklären. Auch bei uniaxialer Dehnung verhalten sich Polymer-Schmelzen vom Standpunkt der Lodgeschen Gleichung aus betrachtet strukturviskos. Aus dem Vergleich des experimentell ermittelten und des für eine gummiartige Flüssigkeit vorausgesagten Spannungsverlaufs bei Relaxationsversuchen und bei Spannversuchen kann der Schluß gezogen werden, daß die Struktur des temporären Netzwerkes einer Polymer-Schmelze bei größeren Deformationen zunehmend zerstört wird. Die Zahl der das Netzwerk aufbauenden Haftstellen nimmt mit zunehmender Deformation ab. Für den Fall der einfachen Scherung und der uniaxialen Dehnung einer wohldefinierten Polyäthylen-Schmelze wird die Deformationsabhängigkeit der Haftstellenzahl angegeben und verglichen. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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