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1 Einleitung
anziehenden Kräfte, die alle pauschal in einem Wechselwirkungsparameter zusammengefasst
sind. Das gilt insbesondere für die Erweiterung der Bublik-Nezbeda-Gleichung auf Gemische.
Im Kapitel 3 werden mehrere Mischungsregeln für diesen attraktiven Wechselwirkungsparame-
ter untersucht und auf die Mischungen von Lakton + Benzol angewandt.
Neben der Modellierung soll die vorliegende Arbeit einen Beitrag zur Aufklärung des thermo-
dynamischen Verhaltens von zyklischen Estern (Laktonen), g-Butyrolakton, g-Valerolakton,
d-Valerolakton und e-Caprolakton, und deren Mischungen mit einem Aromaten, Benzol, und
einem Alkan, n-Heptan, leisten.
Die Laktone wurden als Testsysteme ausgewählt, weil sie aufgrund ihres hohen Dipolmoments
(4 bis zu 4.5 D) komplexe Mischungen bilden. Die richtige Beschreibung dieser Mischungen ist
eine hohe Messlatte für jede Vorausberechnungsmethode. Außerdem sind die Laktone bisher
wenig untersucht worden, obwohl sie in vielen technischen Prozessen Verwendung finden. So
dienen sie z. B. in der Technik oft als reaktive Zwischenprodukte, insbesondere zur Herstellung
biologisch abbaubarer Polymere. In neusten Entwicklungen werden Laktone direkt aus Kohlen-
dioxid erzeugt und sollen dann für "High-Tech"-Klebestoffe (VDI, 1995) verwendet werden.
Aufgrund ihrer stark polaren Eigenschaften werden Laktone häufig als gute Lösungsmittel für
andere polare Stoffe eingesetzt. Werden sie jedoch mit Flüssigkeiten gemischt, zwischen deren
Molekülen nur schwache Dispersionskräfte herrschen, z. B. mit Alkanen, so entstehen breite
Mischungslücken in der flüssigen Phase, die dann verfahrenstechnisch zur Extraktion genutzt
werden können. Auch für weitere moderne Anwendungen, wie z. B. als Lösungsmittel für Poly-
mer-Elektrolyt-Batterien (Abraham et al., 1993) wurden Laktone vorgeschlagen und getestet.
Zuletzt wird in der vorliegenden Arbeit eine neuentwickelte Methode zur Vorausberechnung von
Sorption und Desorption von Alkanen in Polypropylen dargestellt. Diese Transportprozesse spie-
len eine besonders wichtige Rolle in der Polymerindustrie. Hier sind nicht nur die Stoffeigen-
schaften von Bedeutung, sondern auch die Porengeometrie (Porenmorphologie) innerhalb des
Polymers. Die Porenmorphologie bestimmt die Sorption von Monomeren zu den reaktiven Kata-
lysatorstellen innerhalb der wachsenden Polymerteilchen während der Polymerisation, sowie die
Desorption von im Polymer gebliebenen Monomeren, Oligomeren und Lösungsmittelmolekülen
bei den späteren Aufbereitungsschritten. Da die Diffusion in den Poren viel schneller als im fes-
ten Polymer abläuft, hat die Porenmorphologie einen starken Einfluss auf die Sorptions- und
Desorptionsgeschwindigkeit und folglich auf die Polymerisation bzw. die spätere Entgasung.
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