Übungszettel

Makromolekulare Chemie SS 04:
Ulrich Jonas, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Ackermannweg 10, 55128 Mainz, Tel.:
06131 379 124, Fax: 06131 379 100, http://www.mpip-mainz.mpg.de/~jonas
Übungen zu Oberflächen und Grenzflächen von Polymeren
1) Ein Würfel mit Seitenlänge a wird in kleinere Würfel mit Seitenlänge b = a/10
zerteilt. Was ist das neue Oberflächen- A zu Volumen- V Verhältnis (A/V)final des
resultierenden Systems im Vergleich zum Ausgangssystem (A/V)initial?
a
b=a/10
2) Leiten Sie die Belegungsdichte (Verhältnis der Partikelfläche dividiert durch die
Gesamtoberfläche in Prozent %) für eine Monolage von monodispersen,
kugelförmigen Partikeln in a) einer dichten hexagonalen Packung und b) einer
dichten quadratischen Packung ab.
3) Bitte berechnen Sie die Arbeit in Bezug zur Grenzflächenenergie γ12, welche zur
Separation eines Festkörpers (1) in einem flüssigen Medium (2) notwendig ist.
2
1
W
The Lotus Leaf Effect
The surface of plant leafs, especially of the lotus flower, can show extreme hydrophobicity
to water (large water contact angles > 150°C).
Such hydrophobic surfaces also show a remarkable self-cleaning effect.
explanation:
- hydrophobic material
- surface structure (20-100µm)
Practical Example: Adhesive Tape
adhesive layer
primer
backing
release coating
tack: in adhesives tack describes the property to
bond at moderate applied pressure (tack involves
both, 1. bonding and 2. debonding step)
adhesion layer: - base elastomer (rubber, polyacrylates, block copolymers), high Mw, low Tg (below RT)
- tackifiers (rosin, terpenes, hydrocarbon resins), low Mw (300-3000 g/mol), high Tg (> RT)
primer: increases adhesion ( covalent bonding) of adhesive layer to backing (phenolic elastomer resins,
corona-treatment, chlorinated polyolefins)
backing: supports adhesive layer, mechanical strength (paper, polypropylene)
release coating: reduces adhesion of adhesive layer and allows release of rolled up tapes etc. (silicones,
alkyds, stearyl derivatives of vinyl polymers)
physical parameters determining adhesion properties:
- tack: immediate "bond" formation upon contact with surface
- adhesion: force required to remove adhesive tape / "break bond" → depends on debonding process
- cohesion: internal mechanical strength that holds adhesive layer (and whole tape structure) together