Z U S A M M E N F A S S U N G :Durch Emulsionspolymerisation von Styrol mit Divinylbenzol werden kugelige Palystyrolteilchen ziemlich einheitlicher GroBe mit Molekulargewichten von M = 5 .lo5 bis 3. lo7, verschieden starker Vernetzung und vielen Endgruppen hergestellt. Die Charakterisierung mittels Lichtstreuung, Viskosimetrie, Gelpermeation, Diffusion und Rheologie zeigt erhebliche und z. T. nicht bekannte Wirkungen der innermolekularen Vernetzung : Fur Teilchen bestimmten Quellungsgrades ist das Produkt aus dem zweiten Virialkoeffizienten und M, A z . M , im Gegensatz zu der fur ungequollene Kugeln entwickelten Theorie proportional M . Die Durchspiilungskonstante CP steigt mit wachsender innerrnolekularer Vernetzung auf den fur Kugeln berechneten Wert, der groRer ist als der von Knaueln h e a r e r Molekiile. Die Gelchromatographie tastet die GroBe von Molekiilen ahnlich ab wie die Hydrodynamik, nicht aber so wie die Lichtstreuung. Bei niedrigen KonzenFationen verhalten sich Gellosungen viskosimetrisch wie Kugelsuspensionen, bei hoheren Konzentrationen wegen einer Entquellung der Teilchen jedoch mehr wie Losungen von Fadenmolekiilen. Die Viskositat, die Strukturviskositat und die Schubspannung 5, im Wendepunkt der log I] gegen log r-Kurven sind aber wesentlich kleiner als bei linearen Molekiilen. Der osmotische Druck konzentrierter Losungen ist ein Quellungsdruck und hangt von der Vernetzungsdichte der Gelteilchen ab. Die Schmelzviskositat wird durch innermolekulare Vernetzung zunachst stark reduziert, bei Molekulargewichten der Kettenstiicke zwischen den Verzweigungsstellen M , < 1 5000 aber erhoht. Modul und Dichte der Glaser solcher Gele sind nahezu normal, die Bruchfestigkeit nimmt mit wachsender innermolekularer Vernetzung ab. In Gegenwart von Toluol polymerisierte Gele haben hohere Quellungsgrade und damit hohere Viskositatszahlen sowie kleinere Durchspiilungskonstanten als losungsmittelfrei polymerisierte Gele. Gele lassen sich nicht oder nicht vollstandig durch $edimentation abtrennen oder aus der Winkelabhangigkeit der Lichtstreuung ermitteln. MiRt man aber an Gemischen der Gele rnit linearen Molekiilen auRer Molekulargewicht und Viskositatszahl eine weitere unabhangige GroRe, z. B. die Schmelzviskositat, die Strukturviskositiit oder die Konzentrationsabhangigkeit der Viskositat, so kann man die Menge und die charakteristischen Merkmale des Gels bestimmen, wenn die Eigenschaften des linearen Polymeren bekannt sind.
S U M M A R Y :Emulsionpolymerisation of styrene with divinylbenzene gives spherical particles of nearly uniform diameter, with molecular weights M between 5.105 and 3.107, with various degrees of crosslinking density and with many endgroups. Light scattering, viscosimetry, gelpermea-*) Vorgetragen beim XXIV. IUPAC-KongreR, Hamburg, September 1973.
613M. HOFFMANN tion, diffusion and rheological measurements show, that intramolecular crosslirrking has significant and partly unknown effects: particles of a definite swelliqg degree have second virial coefficients A 2 , which are nearly independ...