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Merck

Collective intermolecular motions dominate the picosecond dynamics of short polymer chains.

Physical review letters (2013-11-12)
Humphrey Morhenn, Sebastian Busch, Hendrik Meyer, Dieter Richter, Winfried Petry, Tobias Unruh
ABSTRACT

Neutron scattering and extensive molecular dynamics simulations of an all atom C(100)H(202) system were performed to address the short-time dynamics leading to center-of-mass self-diffusion. The simulated dynamics are in excellent agreement with resolution resolved time-of-flight quasielastic neutron scattering. The anomalous subdiffusive center-of-mass motion could be modeled by explicitly accounting for viscoelastic hydrodynamic interactions. A model-free analysis of the local reorientations of the molecular backbone revealed three relaxation processes: While two relaxations characterize local bond rotation and global molecular reorientation, the third component on intermediate times could be attributed to transient flowlike motions of atoms on different molecules. The existence of these collective motions, which are clearly visualized in this Letter, strongly contribute to the chain relaxations in molecular liquids.

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Polyethylene, Ultra-high molecular weight, surface-modified, powder, 34-50 μm particle size
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Polyethylene, average Mw ~4,000 by GPC, average Mn ~1,700 by GPC
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Polyethylene, low density, melt index 25 g/10 min (190°C/2.16kg)
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Polyethylene, Ultra-high molecular weight, average Mw 3,000,000-6,000,000
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Polyethylene, High density, melt index 12 g/10 min (190 °C/2.16kg)
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Polyethylene, Medium density
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Polyethylene, Linear low density, melt index 1.0 g/10 min (190°C/2.16kg)
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Polyethylene, Ultra-high molecular weight, surface-modified, powder, 125 μm avg. part. size
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Polyethylene, High density, melt index 2.2 g/10 min (190 °C/2.16kg)
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Polyethylene (LDPE), ERM®, certified reference material
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Supelco
Polyethylene, analytical standard, for GPC, 2,000
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