Phase behavior and mechanical properties of heterophasic polypropylene-ethylene/propylene copolymers systems

• Autorzy: Radusch H.-J. , Doshev P. , Lohse G.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka faz i właściwości mechaniczne heterofazowych układów polipropylen-kopolimery etylen/propylen

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the following study the interactions between the phases, the morphology development and the resulting mechanical performance of the heterophasic polypropylene-ethylene/propylene copolymers (PP/EP) systems were investigated with respect to EP composition and matrix and dispersed phase molecular weights. It was shown that the compatibility between the components forming the matrix and the dispersed phase, as well as the dimensions of the dispersed domains were primarily controlled by ethylene content in EP. The decrease of ethylene content in ethylene/propylene copolymer was found to produce a strong refinement of the dispersed particle size and accordingly a reduction of the brittle to ductile transition temperature (TBDT) of the materials, as defined by conventional impact testing. However, the general fracture energy level was found to be governed by the molecular weights of the blend components. Increasing molecular weight of EP as well as of PP showed a beneficial effect on the toughness of the investigated blends.

PL

Zbadano szereg heterofazowych mieszanin polipropylenu (PP) z kopolimerami etylen/propylen (EP) różniącymi się stosunkiem zawartości monomerów, a także średnimi ciężarami cząsteczkowymi składników - PP i EP (tabela 1). Metodą dynamicznej analizy mechanicznej określono wpływ zawartości etylenu w EP oraz ciężaru cząsteczkowego EP i PP na składową rzeczywistą modułu zespolonego (G'), moduł stratności (G''), tangens kąta stratności (tg d) (rys. 1 i 3), a także temperaturę zeszklenia (Tg) (rys. 2). Badania morfologiczne za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wykazały heterofazowość mieszanin, przy czym średnica domen EP w matrycy PP zmniejsza się zarówno ze spadkiem zawartości etylenu w EP (rys. 4), jak i zmniejszaniem się ciężarów cząsteczkowych EP (rys. 5); zmiana ciężaru cząsteczkowego PP wywiera tu znacznie mniejszy wpływ. Stwierdzono wzrost udarności (aCN) wraz ze zwiększaniem zawartości propylenu w EP oraz ze wzrostem ciężarów cząsteczkowych zarówno EP, jak i PP (rys. 6). Podano interpretację zaobserwowanych zależności.

Słowa kluczowe

EN

polypropylene; ethylene/propylene copolymers; blends; heterophasic systems; dynamic mechanical analysis; morphology; impact strength

PL

polipropylen; kopolimery etylen/propylen; mieszaniny; heterofazowość; dynamiczna analiza mechaniczna; morfologia; udarność

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 50, nr 4
• Strony: 279--285
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Radusch H.-J.

• Martin Luther University Halle-Wittenberg, Institute of Materials Science, D-06099 Halle (Saale), Germany

autor

Doshev P.

• Martin Luther University Halle-Wittenberg, Institute of Materials Science, D-06099 Halle (Saale), Germany

autor

Lohse G.

• Dow Olefinverbund GmbH, D-06258 Schkopau, Germany

Bibliografia

• 1. D‘Orazio L., Mancarella C., Martuscelli E., Sticotti G.: J. Mat. Sci. 1991, 26, 4033.
• 2. Mirabella F.: Polymer 1993, 34, 1729.
• 3. Zagur R., Goizueta G., Capiati N.: Polym. Eng. Sci. 1999, 39, 921.
• 4. Cai H., Luo X., Ma D.,Wang J., Tan H.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 71, 93.
• 5. Maeder D., Heinemann J., Walter P., Muelhaupt R.: Macromolecules 2000, 33, 1254.
• 6. Van der Ven S.: “Polypropylene and other polyolefins”, Elsevier, New York 1990, p. 254.
• 7. Grein C., Bernreitner K., Hauer A., Gahleitner M., Neissl W.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 87, 1702.
• 8. Grein C., Bernreitner K., Gahleitner M.: J. Appl. Polym. Sci. 2004, 93, 1854.
• 9. Menke C.: PhD Thesis, Martin Luther University Halle-Wittenberg, 2001.
• 10. Wu S.: Polymer 1985, 26, 1855.
• 11. Stehling F., Huff T., Speed S., Wissler G.: J. Appl. Polym. Sci. 1981, 26, 2693.
• 12. Ricco T., Pavan A., Danusso F.: Polym. Eng. Sci. 1978, 18, 774.