Eine Verschlaufung (englisch entanglement) ist eine physikalische Vernetzung von zwei oder mehr Polymerketten, die entsteht, indem sie sich überkreuzen. Verschlaufungen halten mehrere bewegliche Polymerketten, also amorphe Ketten oberhalb des Glasübergangs physikalisch zusammen. Daher sind Verschlaufungen deutlich schwächer als chemische Vernetzungen und können sowohl durch mikrobrownsche Bewegungen (Reptation, Konturlängenfluktuation (engl. contour length fluctuation)) als auch durch äußere Krafteinwirkung gelöst werden. Man spricht dabei von Entschlaufung.
Da die mikrobrownschen Bewegungen jedoch auch Verschlaufungen wieder neu bilden, handelt es sich um ein dynamisches Gleichgewicht. Dieses wird beschrieben durch das statistische Mittel in der Molmasse zwischen zwei Verschlaufungen, die Verschlaufungsmolmasse :
wobei
- - Dichte
- R - Gaskonstante
- T - absolute Temperatur
- - Plateaumodul der Steifigkeit des Materials im gummielastischen Plateau bei ungefüllten Thermoplasten.
Die Verschlaufungsmolmasse ist eine Materialkonstante, die in guter Näherung unabhängig ist von der Verzweigungsstruktur, Molmasse und Molmassenverteilung, jedoch erhöht wird durch große Mengen an Verzweigungspunkten.
Literatur Bearbeiten
- James E. Mark: Physical Properties of Polymers. Handbook. 2. Aufl. Springer, New York 2007, ISBN 978-0-387-31235-4.