A general statistical theory in direct relation to the kinetics of polymerization is developed for free radical polymerization with chain transfer. In the present paper this relationship is displayed in detail; analytical expressions are-derived for the probabilities of reaction as functions of the reaction rates and the monomer conversion. The statistical treatment (cascade theory) of the polyreaction allows the calculation of the weight average degree of polymerization P,, the z-average mean square radius of gyration (S'),, and the particle scattering factor PZ(Q). While for linear chains the mentioned averages are determined by a single link probability, in the branched system these averages are characterized by a stochastic matrix whose elements are the various link probabilities. The theory is applied to poly(viny1 acetate). A good agreement is obtained with the experimental results of D. J . Stein for this polymer.
ZUSAMMENFASSUNG :Es wird eine allgemeine statistische Theorie der radikalischen Polymerisation rnit Ketteniibertragung entwickelt, die in direktem Zusammenhang mit der Polymerisationskinetik steht. Die vorliegende Arbeit befaBt sich im einzelnen mit dieser Beziehung; es werden analytische Ausdriicke fur die Reaktionswahrscheinlichkeiten als Funktion der Reaktionsgeschwindigkeiten und des Monomerumsatzes abgeleitet. Die statistische Behandlung (Kaskadentheorie) der Polyreaktion erlaubt die Berechnung des Gewichtsmittels des Polymerisationsgrads P,, des z-Mittels des mittleren Tragheitsradiusquadrats (S'), und des Streuformfaktors PZ(0). Wahrend fir lineare Ketten die erwahnten Mittelwerte durch eine einzige Verkniipfungswahrscheinlichkeit festgelegt sind, sind die entsprechen-?en Mittelwerte bei dem verzweigten System durch eine stochastische Matrix bestimmt, Leren Elemente die verschiedenen Verkniipfungswahrscheinlichkeiten sind. Die Theorie . ird auf Polyvinylacetat angewendet. Es wird eine gute Ubereinstimmung mit den experiwitellen Ergebnissen von D. J . Stein fur dieses Polymere erhalten.