ISSN:
0025-116X
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
By direct IR-spectroscopic determinations of the fraction of attached segments and of the adsorbed amount of linear saturated aliphatic polyesters, of polystyrene, and of butyl propionate, when adsorbed from dilute solution onto Aerosil silica, the structure of the adsorption layers is described. The polyesters are hydrogen bonded via almost all carbonyl groups to up to 80% of the free hydroxyl groups of the Aerosil surface as far as free adsorption sites are available. They form a layer structure consisting of small loops. Variations of molecular weight and chemical nature of end groups of the polyesters do not affect their adsorptive properties. By contrast, only every third aromatic nucleus of polystyrene interacts with the surface of the Aerosil silica. Like the model monoester, polystyrene is not capable of interacting with more than 50% of the surface hydroxyl groups. The adsorption data obey Langmuir's equation. Furthermore, they are in good agreement with the predictions of a statistical theory of Silberberg for polymer adsorption with strong adsorption interaction. The determined fractions of attached segments are compared with the considerably lower values in the literature and are discussed on the basis of the average distances of surface hydroxyl groups, statistical distribution assumed, and the calculated maximum distances of adsorbable groups in the polymer chains.
Notes:
Durch direkte IR-spektroskopische Bestimmungen des Bruchteils gebundener Segmente (Haftstellenzahl) und der adsorbierten Menge von linearen, aliphatischen, gesättigten Polyestern, von Polystyrol und von Butylpropionat, adsorbiert aus verdünnter Lösung an Aerosil, wird die Struktur der Adsorptionsschichten beschrieben. Die Polyester werden mit nahezu allen Kettencarbonylgruppen über Wasserstoffbrücken an maximal 80% der freien Hydroxylgruppen der Aerosiloberfläche gebunden, soweit freie Adsorptionsplätze vorhanden sind. Sie bilden, unabhängig vom Molekulargewicht und von der chemischen Natur der Endgruppen, eine aus kleinen Schlaufen bestehende Schichtstruktur. Im Gegensatz dazu tritt nur jeder dritte aromatische Kern des Polystyrols mit der Aerosiloberfläche in Adsorptionswechselwirkung. Polystyrol und der Modellmonoester vermögen nur 50% der Oberflächenhydroxylgruppen zu besetzen. Die Adsorptionsdaten erfüllen die Langmuirsche Gleichung. Eine gute Übereinstimmung der Ergebnisse besteht zu den Voraussagen einer statistischen Theorie von Silberberg für Polymerenadsorption mit starker Adsorptionswechselwirkung. Die ermittelten Haftstellenzahlen werden den erheblich niedrigeren Werten der Literatur gegenübergestellt und auf der Basis der mittleren Abstände der Oberflächenhydroxylgruppen bei statistischer Verteilung sowie der errechneten maximalen Abstände adsorbierbarer Gruppen in den Polymerketten diskutiert.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/macp.1974.021750621
