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Molecular mobility in high-performance polynorbornenes:A combined broadband dielectric, advanced calorimetry,and neutron scattering investigation

  • The molecular dynamics of two addition type polynorbornenes, exo-PNBSiand PTCNSi1, bearing microporosity has been investigated by broadbanddielectric spectroscopy, fast scanning calorimetry, and neutron scattering. Bothpolymers have the same side groups but different backbones. Due to theirfavorable transport properties, these polymers have potential applications inseparation membranes for gases. It is established in literature that molecularfluctuations are important for the diffusion of small molecules through poly-mers. For exo-PNBSi, two dielectric processes are observed, which are assignedto Maxwell/Wagner/Sillars (MWS) process due to blocking of charge carriersat internal voids or pore walls. For PTCNSi1, one MWS-polarization process isfound. This points to a bimodal pore-size distribution for exo-PNBSi. A glasstransition for exo-PNBSi and for PTCNSi1 could be evidenced for the first timeusing fast scanning calorimetry. For Tgand the corresponding apparent activa-tion energy,The molecular dynamics of two addition type polynorbornenes, exo-PNBSiand PTCNSi1, bearing microporosity has been investigated by broadbanddielectric spectroscopy, fast scanning calorimetry, and neutron scattering. Bothpolymers have the same side groups but different backbones. Due to theirfavorable transport properties, these polymers have potential applications inseparation membranes for gases. It is established in literature that molecularfluctuations are important for the diffusion of small molecules through poly-mers. For exo-PNBSi, two dielectric processes are observed, which are assignedto Maxwell/Wagner/Sillars (MWS) process due to blocking of charge carriersat internal voids or pore walls. For PTCNSi1, one MWS-polarization process isfound. This points to a bimodal pore-size distribution for exo-PNBSi. A glasstransition for exo-PNBSi and for PTCNSi1 could be evidenced for the first timeusing fast scanning calorimetry. For Tgand the corresponding apparent activa-tion energy, higher values were found for PTCNSi1 compared to exo-PNBSi.For both polymers, the neutron scattering data reveal one relaxation process.This process is mainly assigned to methyl group rotation probably overlayedby carbon–carbon torsional fluctuations.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Mohamed Aejaz KolmangadiORCiD, Paulina SzymoniakORCiD, R. Zorn, Martin BöhningORCiD, M. Wolff, M. Zamponi, Andreas SchönhalsORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Polymer Engineering and Science
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Jahrgang/Band:62
Ausgabe/Heft:7
Erste Seite:2143
Letzte Seite:2155
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Advanced calorimetry; Dielectric spectroscopy; Neutron scattering; Polynorbornenes
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1002/pen.25995
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-547086
ISSN:0032-3888
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:28.04.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:08.06.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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