Odwracalna przemiana endotermiczna obserwowana w termoplastycznych elastomerach multiblokowych w przedziale średniej temperatury pomiaru metodą DSC

• Autorzy: Ukielski R. , Kozłowska A.

Warianty tytułu

EN

Reversible endothermic process observed by dsc in thermoplastic multiblock elastomers at middle temperature range

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodą DSC zbadano endotermiczny proces cieplny (ang. an-nealing endotherm) w zakresie temperatury 40-80 °C w terpolime-rze [poli(tereftalan tetrametylenu)-blok-(polioksytetrametylen)--blok-(polilaurynolaktam)]n o symbolu -(PBT-fo-PTMO-fc- -PA12),,-oraz w kopolimerach [poli (tereftalan tetrametylenu)-blok:-(hcksa-metylenowy amid dimeryzowanego kwasu tłuszczowego)]n o symbolu -[PBT-b-(DFA-HMDA-DFA)n- i [poli(tereftalan tetra-metyIenu)-blok-(amid piperazyny i dimeryzowanego kwasu tłusz-czowego)]n o symbolu -[PBT-b-(DFA-PIP-DFA)]n-. Analizowano wpływ czasu kondycjonowania w temp. 20 C lub temperatury wygrzewania (do 60 °C) na tę przemianę. Na podstawie termo-gramów DSC stwierdzono, że kondycjonowanie lub wygrzewanie terpolimeru -(PBT-b-PTMO-b-PA12)n- prowadzi do stabilizacji multifazowej struktury. Zaobserwowano, że faza amorficzna ulega ujednorodnieniu z jednoczesnym powstaniem elementów strukturalnych o temperaturze "pseudotopnienia" znacznie niższej od temperatury topnienia fazy krystalicznej. Przyjęto, że elementy te jako postać pośrednia między stanem amorficznym a krystalicznym stanowią agregaty mezomorficzne. Analiza właściwości termicznych kopolimeru -[PBT-b-(DFA-HMDA-DFA)n- sugeruje, że za utworzenie i stabilizację agregatów mezo-morficznych mogą odpowiadać - oprócz sil dyspersyjnych - wiązania wodorowe. Jeżeli blok giętki termoplastycznych elastomerów (TPE) multiblokowych ma zdolność do tworzenia wiązań wodorowych, to omawiana średniotemperaturowa przemiana en-dotermiczna pojawia się natychmiast po schłodzeniu elastomeru. Agregaty mezomorficzne stanowią dodatkowe węzły przestrzennej sieci blokowego elastomeru poprawiające jego właściwości sprężyste i wysokoelastyczne, lecz tylko w przypadku bloków

EN

Endothermic process, so called "annealing endotherm", at temperature range 40-80°C was investigated in the following polymers: terpo-lymer [poly(tetramethylene terephthalate)-Woc/c-polyoxytetramethylene--Wocfc-polylaurolactam]n with a symbol -(PBT-fc-PTMO-fr-PA12)n-, copolymer [poly(tetramethylene terephthalate)-Wocfc-(hexamethylene amide of dime-rized fatty acid)]n with a symbol -[PBT-b-(DFA-HMDA-DFA)]n- and copolymer [poly(tetramethylene terephthalate)-Wocfc-(piperazine amide of dime-rized fatty acid)]n with a symbol -[PBT-b-(DFA-PIP-DFA)] n-- Effect of conditioning time at temperature 20 °C or annealing temperature (up to 60°C) on this process was analyzed. It was found, on the basis of DSC thermograms (Figs. 1-4), that conditioning or annealing of -(PBT-fr-PTMO-fr-PA12)n- terpo-lymer led to stabilization of multiphase structure. It was observed that amor-phic phase became homogeneous with simultaneous creation of structural elements of "quasimelting" point much lower than melting point of crystalline phase. It was assumed that these elements, as intermediates between amorphous state and crystalline one, are mesomorphic aggregates. Analysis of thermal properties of -[PBT-b-(DFA-HMDA-DFA)]n- copolymer (Fig. 5) suggests that not only dispersion forces but also hydrogen bonds can be responsible for creation and stabilization of mesomorphic aggregates. If the flexible block of thermoplastic multiblock elastomer (TPE) is able to create hydrogen bonds, the discussed middle-temperature endothermic process appears immediately after cooling of elastomer. Mesomorphic aggregates are additional points of crystal lattice of a block elastomer and they improve its elastic and high-elastic properties but only in case if the blocks of have chosen compositions and molecular weights.

Słowa kluczowe

PL

termoplastyczne elastomery multiblokowe; właściwości termiczne; stabilizacja struktury; agregat mezomorficzny

EN

thermoplastic multiblock elastomers; thermal properties; structure stabilization; mesomorphic aggregates

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 11-12
• Strony: 809--815
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Ukielski R.

• Politechnika Szczecińska Instytut Polimerów Zakład Technologii Elastomerów i Włókien Chemicznych ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

autor

Kozłowska A.

• Politechnika Szczecińska Instytut Polimerów Zakład Technologii Elastomerów i Włókien Chemicznych ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

Bibliografia

• 1. Meier D. J.: „Block Copolymers — Morphological and Physical Properties", NATO ASI Ser. E 1985, 89, str. 173— 194.
• 2. Bhowmick A. K., Stephens H. L.: „Handbook of Elastomers", wyd. II, Marcel Dekker Inc., Nowy Jork 2001 .
• 3. Holden G.: „Thermoplastic Elastomers" w „Polymeric Materials Encyclopedia" (red. Salamone J. C.),CRC Press, Nowy Jork 1996,1.11, str. 8343— 8353.
• 4. Holden G., Legge N. R., Schoeder H. E.: „Thermoplastic Elastomers", Hanser Publ., Monachium 1996.
• 5. Rosłaniec Z.: „Układy polimerowe o właściwościach termoplastycznych", Wyd. Politechniki Szczecińskiej 1993, nr 503, str. 1— 182.
• 6. Xie M., Camberlin Y.: Macromol. Chem. 1986,187,383.
• 7. Bates F. S., Fredrickson G. H.: Physic Today luty 1999, 32.
• 8. Folkes M. J.: „Processing, Structure and Properties of Block Copolymers", Elsevier Appl. Sci. Pub., Londyn 1985.
• 9. Ukielski R., Piątek M.: Polimery 2003,48, nr 10.
• 10. Galina H.: „Fizykochemia polimerów", Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1998.
• 11. Castles J. L., Vallance M. A., Mc Kenna J. M., Cooper S. L.: J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1985,23,2119.
• 12. Stevenson J. C , Cooper S. L.: Macromolecules 1988,21, 309.
• 13. Vallance M. A., Cooper S. L.: Macromolecules 1984,17, 1208.
• 14. Ukielski R.: Polymer 2000,41,1893.
• 15. Ukielski R.: „Elastomery multiblokowe, terpoli(estro-b-etero-b-amidy): synteza, struktura, właściwości", Wyd. Politechniki Szczecińskiej 2000, nr 556, str. 1— 140.
• 16. Van Krevelen D. W.: „Properties of Polymers, their Estimation and Correlation with Chemical Structure", Elsevier Sci. Pub. Co., Amsterdam 1996.
• 17. Kozłowska A., Słonecki J.: Elastomery 2000, 4, 80.
• 18. Kozłowska A., Slonecki J.: Elastomery 1998, 2, 3.
• 19. Kozłowska A., Slonecki J.: Polimery 1998, 43,188.
• 20. Ukielski R.: Polimery 1995, 40,160.
• 21. Ukielski R.: Polimery 1996, 41, 286.
• 22. Pawlaczyk К., Ukielski R.: Polimery 1997, 42, 680.
• 23. Ukielski R., Pietkiewicz D.: J. Macromol. Sci., Phys. 1998, B37, 255.
• 24. Kozłowska A.: Polimery 2002, 47, 649.
• 25. Ukielski R.: „New Multiblock Terpoly(ester-etheramide) with Various Chemically Constitutive Amide Blocks" w „Block Copolymers: Properties Processing and Applications" (red. Balta Celleja F. J., Roslaniec Z.), Marcel Dekker Inc., Nowy Jork 2000, str. 65—91.
• 26. Ukielski R., Lembicz F., Majszczyk J.: Angew. Makrom. Chem. 1999, 271,53.
• 27. Ukielski R.: Polimery 2001, 46, 149.
• 28. Ukielski R.: Polimery 2002,47,404