Molekulare Beweglichkeit in linearen Polysiloxanen : Fluoreszenz- und NMR-spektroskopische Untersuchungen zur Diffusion in Interphasen

Abstract

In dieser Arbeit wurden die Beweglichkeitskonstanten von organischen Molekülen und Sauerstoff (Sonden), gelöst in einer Reihe von Siloxanen mittels UV-Vis- und NMR-Techniken untersucht. Die Diffusionskoeffizienten bezüglich der rotatorischen und der translatorischen Beweglichkeit der Sonden werden mit der makroskopischen Viskosität der der Siloxane in Bezug gesetzt. Die Unterschiede zwischen den Polysiloxane sind zum einen die Kettenlänge der Polymere, zum anderen die Seitengruppen an den Kettensegmenten. In der Reihe der Polydimethylsiloxane (PDMS) wurde eine geringe Abhängigkeit der Diffusionsparameter zur Kettenlänge festgestellt. Für näherungsweise unendliche Kettenlängen findet man für die Beweglichkeiten keine signifikanten Unterschiede mehr. Für die Beweglichkeit von Sauerstoff konnte keine signifikante Abhängigkeit zur Kettenlänge festgestellt werden. Durch die Substitution von Methylgruppen mit Phenyl- oder 3,3,3-Trifluoropropylgruppen erhält man eindeutig kleinere Beweglichkeitskonstanten für die untersuchten Sonden.

In this work the mobility parameters of organic molecules and oxygen (probes) dissolved in a series of siloxanes were determined with UV-Vis- and NMR-techniques. The diffusion coefficients for rotational and translational movement of the probes are compared to the macroscopic viscosity of the siloxanes. The differences in polymer viscosities depend on one side to the chain length of the polymers on the other side to the side groups in the chain segments. It was found that the diffusion parameters for organic molecules depend slightly on the chain length in a series of polydimethylsiloxanes (PDMS). When getting close to infinite chain length no significant changes in the mobility parameters occur. For oxygen mobility no significant dependency on polymer chain length was found. The substitution of methyl groups with phenyl- or 3,3,3-trifluoropropylene groups yields to clearly smaller mobility parameters for rotational and translational mobility of the probes.