Effect of photooxidative ageing at natural conditions on dynamic mechanical properties of PE-LD/PE-LLD blends

• Autorzy: Ribes-Greus A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ fotooksydacyjnego starzenia w warunkach naturalnych na dynamiczne właściwości mechaniczne mieszanin PE-LD/PE-LLD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The blends of low density polyethylene with linear low density polyethylene and pure polyolefins were blown for their use in agriculture. These films were stabilized with a commercial Hindered Amine Light Stabilized (HALS). Blends with this stabilizer were photodegraded under natural outdoor weathering conditions during two years. Photodegradation involves oxidation of the polymer chain and causes modifications of the mechanical properties of the exposed films that were monitored by dynamic mechanical spectroscopy. The mechanical relaxation spectra show the alfa, beta and gamma relaxation zones, in decreasing order of temperature. Their characterization was carried out using the deconvolution method proposed by Charlesworth, together with the Fuoss-Kirkwood equation. The results obtained for pure PE-LLD and PE-LD and their blends show that the storage modulus increases as a function of the exposure time. The maximum storage modulus is reached at different exposure times depending on the blend composition. The beta relaxation zone is the most affected by weathering. A new relaxation was detected between -85° and -75°, which was modified as a function of the exposure time, and finally even disappeared. All the samples exhibit the same evolution, but at different time scales. It has been found that after two years of exposure, the degradation of the interfacial region is already initiated. The blends with 50% of PE-LD are the most resistant to weathering.

PL

Przedmiotem badań były mieszaniny polietylenów małej gęstości (PE-LD/PE-LLD) w pełnym przedziale ich składu. Metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA) określono wpływ składu i czasu ekspozycji (do 24 miesięcy) na przebieg fotooksydacyjnego starzenia tych układów w warunkach naturalnych (Hiszpania, tabela 1). Scharakteryzowano zachodzące w toku starzenia zmiany modułu zachowawczego (E', rys. 1), tangensa kąta stratności (tg?, rys. 2) oraz modułu stratności (E", rys. 3). Na tej podstawie wyodrębniono trzy obszary relaksacyjne (alfa, beta, gamma) określając ich przedziały temperaturowe (tabele 2, 3, 4); w odniesieniu do nakładających się obszarów relaksacji alfa i beta zastosowano przy tym zaproponowaną przez Charleswortha metodę dekonwolucji wraz z równaniem Fuossa-Kirkwooda (rys. 4). Ustalono, że zmiany spowodowane starzeniem uwidaczniają się najbardziej w obszarze relaksacji beta. Najodporniejsze na starzenie są mieszaniny zawierające 50% PE-LD.

Słowa kluczowe

EN

PE-LD/PE-LLD blends; photooxidation; dynamic mechanical properties; relaxation processes

PL

mieszaniny PE-LD/PE-LLD; fotooksydacja; właściwość mechaniczna dynamiczna; procesy relaksacyjne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 54, nr 4
• Strony: 250--254
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Ribes-Greus A.

• Instituto de Investigación en Tecnología de Materiales Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseno Universidad Politécnica de Valencia Camino de Vera s/n 46022 Valencia, Spain,

Bibliografia

• 1. Utracki L. A.: "Polymer Alloys and Blends. Thermodynamic and Rheology", Hanser Publishers, 1990.
• 2. Kryszewski M.: "Polymer blends. Processing, Morphology and Properties", Plenum Press, 1980.
• 3. Saenz de Juano Arbona, Thesis V. Ph. D.: "Contribucion al esudio de la degradacion ambiental de poliolefinas fotoestabilizadas", Universidad Politecnica de Valencia, 2006.
• 4. McCrum N. G.: "Molecular Origin of Transition and Relaxation", Midland, 1975.
• 5. Boyd R. H.: Polymer 1985,26, 323.
• 6. Ribes-Greus A., Diaz-Calleja R.: J. Appl Polym. Sci. 1987,34,2819.
• 7. Ribes-Greus A., Diaz Calleja R.: J. Appl Polym. Sci. 1989,38,1127.
• 8. Poply R., Glotin M., Mandelkern L.: J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1984,22,407.
• 9. Charlesworth J. M.: J. Mater. Sci. 1993,28,399.
• 10. Fuoss R. M., Kirkwood J. G.: J. Am. Chem. Soc. 1941, 63,385.