Microstructure transformation due to hydrolytic degradation of ethylene terephthalate/lactic acid copolyesters

• Autorzy: Grzebieniak K. , Ślusarczyk C. , Włochowicz A. , Janicki J.

Warianty tytułu

PL

Przekształcenia struktury spowodowane hydrolityczną degradacją kopoliestrów tereftalan etylenu/kwas mlekowy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Wide-angle (WAXS) and small-angle (SAXS) X-ray scattering methods have been used to study the supermolecular structure of ethylene terephthalate and lactic acid copolyesters having different chemical structure of macromolecules. The effect of copolymers chemical structure on their microstructure was investigated using crystallized (annealed) polymer samples. It as been found that the crystalline phase in the copolyesters ontains mainly PET segments (ET sequences). The degree of rystallinity decreases with lowering the length of (ET)(x) equences ((X) over bar values). The crystallized copolymers of ufficiently long ET sequences showed lamellar structure (long eriod reflex) in SAXS studies. Copolyester specimens in form f monofilaments ("as spun" as well as annealed) were subjected o hydrolytic degradation at pH 7.35 and temp. 60degreesC over time period of up to 9 weeks. Intensity of degradation hanges (eta(red) and weight of the specimens) as well as intensity and nature of microstructure changes (WAXS and SAXS data) were highly dependent on chemical structure of the copolymers. Microstructure changes, especially SAXS characteristics, were also highly dependent on the initial morphology of the specimens, i.e. on whether they were crystallized or not before degradation.

PL

Metodami dyfrakcji promieniowania X pod dużymi (WAXS) i małymi (SAXS) kątami scharakteryzowano strukturę różniących się składem i sposobem otrzymywania próbek kopoliestrów na podstawie tereftalanu etylenu (ET) i kwasu L-mlekowego (LA) (tabela 1). Stwierdzono, że faza krystaliczna próbek kopoliestrów ET/LA krystalizowanych (wygrzewanych) w temp. 100-140"C składa się głównie z sekwencji ET. Stopień krystaliczności tych próbek oraz przeciętne wymiary krystalitów zmniejszają się ze zmniejszaniem długości sekwencji ET (wartości X) (tabela 2). Wyniki badania metodą SAXS wskazują, że kopolimery o dostatecznie długich sekwencjach ET charakteryzują się występowaniem tzw. refleksów pochodzących od wielkich okresów struktury la-melarnej (rys. 2 i 3). Próbki kopoliestrów poddawano degradacji hydrolitycznej (środowisko buforu o pH = 7,35, temp. 60°C, czas do 9 tygodni). Przebieg degradacji określano badając zmiany ciężaru, lepkości zredukowanej, stopnia krystaliczności oraz wymiarów wielkiego okresu (tabele 3-5). Intensywność tych zmian zależy od wyjściowego składu chemicznego i morfologii próbek a także od ich historii termicznej (uprzedniej krystalizacji lub jej braku).

Słowa kluczowe

EN

ethylene terephthalate/lactic acid copolyesters; hydrolytic degradation; microstructure investigation; microstructure changes; SAXS; WAXS

PL

kopoliestry tereftalan etylenu/kwas L-mlekowy; mikrostruktura; degradacja hydrolityczna; SAXS; WAXS

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 7-8
• Strony: 528--533
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grzebieniak K.

• Institute of Chemical Fibres, ul. M Skłodowskiej-Curie 19/27. 90-570 Łódź, Poland

autor

Ślusarczyk C.

• University of Bielsko-Biala, Textile Institute, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biala, Poland

autor

Włochowicz A.

• University of Bielsko-Biala, Textile Institute, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biala, Poland

autor

Janicki J.

• University of Bielsko-Biala, Textile Institute, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biala, Poland

Bibliografia

• 1. Grzebieniak K.: Fibres & Textiles in Eastern Europe 1996, 4, 34.
• 2. Polish Pat. 171 062 (1997).
• 3. Pierre T. S., Chielini E.: J. Bioact. Compat. Polymers 1987, 2(1), 4.
• 4. Goldberg D.: J. Environm. Polymer Degrad. 1995, 3(2), 61.
• 5. Kister G, Cassanas G., Bergounhon M., Hoarau D., Vert M.: Polymer 2000, 41, 925.
• 6. Stridsberg K., Albertsson A. C.: Polymer 2000, 41, 7321.
• 7. Fujiwara T., Miyamoto M., Kimura Y, Sakurai S.: Polymer 2001, 42, 1515.
• 8. Iannace S., Maffezzoli A., Leo G., Nicolais L.: Polymer 2001, 42, 3799.
• 9. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: Polymer 1978, 19, 327.
• 10. Aleksander L. E.: "X-ray Diffraction Methods in Polymer Science", J. Wiley, New York 1969.
• 11. Rabiej S.: Eur. Polym. J. 1993, 29, 625.
• 12. Strobl G.: "The Physics of Polymers: Concepts for Understanding they Structure and Behaviour", Springer Verlag, Berlin 1996.
• 13. Włochowicz A., Janicki J.: Polimery 1989, 34, 109.