Spezifische Wärme, spezifisches Volumen, Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit von Hochpolymeren

Abstract

Es wird die spezifische Wärme cp von drei Polystyrolfraktionen über den Einfrierbereich hinweg gemessen. Unterhalb der Einfriertemperatur T6 konvergieren die Kurven, oberhalb derselben ergibt sich eine Molekulargewichtsabhängigkeit. Unterhalb TG ist cp als Summe von Debye- und Planck-Einstein-Funktionen darstellbar, oberhalb nicht; dort gelingt aber die quantitative Beschreibung durch Betrachtung als scheinbares Zweistoffsystem aus End- und Mittelgliedern. Bei niedrigmolekularen Polystyrolen durchläuft cp oberhalb TG ein Minimum. Es wird die Temperaturleitfähigkeit a gemessen. Bei TG haben alle Polystyrole denselben Wert aG. Das wird auf den gleichen Torsionsschwingungszustand beim Einfrieren zurückgeführt. Ein zweiter Abfall von α tritt im fixiert-flüssigen Zustand auf. Er wird durch den Ausgleich der thermischen Spannung und der Knotenfixierung verursacht. Die molekulare Fließgrenze der Polystyrole liegt bei 187°C. Die Wärmeleitfähigkeit λ wird aus cp, α und v berechnet. Sie hat bei TG ein Minimum.