Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Physik

Fachgebiet: Experimentalphysik

Betreuer: Prof. Dr. Christoph Schick, Prof. Dr. Eberhard Burkel



M.Sc. Evgeny Zhuravlev
(e-mail: evgeny.zhuravlev@uni-rostock.de )

Keimbildung und Kristallwachstum in Poly(ε-caprolakton) untersucht mittels schneller Differenzkalorimetrie

Kristallisation, auch in Polymeren, wird im Allgemeinen als Keimbildung mit nachfolgendem Kristallwachstum beschrieben. Eine zufriedenstellende Beschreibung der Polymerkristallisation ist gegenwärtig noch nicht erreicht. Theorien sind oft im Widerspruch zu experimentellen Ergebnissen. Außerdem ist oftmals eine eindeutige Entscheidung bezüglich der Anwendbarkeit einer Theorie nicht möglich, da entsprechende Experimente Daten nicht verfügbar sind. Deshalb ist es notwendig entsprechende Instrumente zu entwickeln. In dieser Arbeit ist eine neue experimentelle Technik entwickelt worden, die die Temperaturkontrolle von Proben bei sehr schnellem Heizen und Kühlen sowie die Bestimmung der Probenwärmekapazität nach verschiedenen thermischen Behandlungen ermöglicht. Damit war die simultane Beobachtung der Keimbildung und des Kristallwachstums sowie die Bestimmung der zuzuordnenden charakteristischen Zeiten im Temperaturbereich in dem Kristallisation stattfindet – von unterhalb des Glasübergangs bis zur Gleichgewichtsschmelztemperatur - möglich.



Crystal nucleation and growth in poly(ε-caprolactone) studied by fast scanning differential calorimetry

Crystallization, also in polymers, is commonly considered as nucleation followed by a growth process. Nevertheless, a complete description of polymer crystallization is far from being achieved. Several theories are in contradiction with experiments. Often a decisive conclusion regarding the validity of a theory is not possible because of a lack of appropriate experiments. Therefore one should also think about the development of appropriate instrumentation. In this work a new experimental technique for temperature control of the sample and determination of its heat capacity during temperature treatment at high cooling and heating rates was developed. Both, crystal nucleation and growth characteristic times were determined simultaneously in the range of temperatures where crystallization occurs – from below glass transition up to equilibrium melting temperature.