On the origin of the multiple melting observed after isothermal crystallization of homogeneous ethylene/1-octene copolymers

Rabiej, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

On the origin of the multiple melting observed after isothermal crystallization of homogeneous ethylene/1-octene copolymers

Autorzy

Rabiej S.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

O przyczynach efektu wielokrotnego topnienia występującego po izotermicznej krystalizacji jednorodnych kopolimerów etylen/1-okten

Języki publikacji

Abstrakty

The complex melting behavior of homogeneous ethylene/1-octene copolymer isothermally crystallized at 93 °C was studied by means of DSC and time resolved SAXS and WAXS. Two melting peaks, observed in DSC during heating after the isothermal crystallization, point to the existence of two populations of crystals of different thermal stability. This hypothesis is confronted and supported with the results of SAXS and WAXS investigations. Two populations of crystals are created due to segregation of more branched (of higher 1-octene content) parts of copolymer chains into separate areas in the melt. More stable crystals, melting at higher temperatures, are formed at the beginning of crystallization. Less stable ones originate later in the areas enriched with 1-octene, segregated away from the growth front during primary crystallization. No evidences on the existence of isolated fringed micellar crystallites were found. The crystals of each group are of lamellar type. All lamellae show the same thickness. The difference in their thermal stability, as revealed by two melting peaks in DSC curves, most probably results from different state of their basal surfaces.

Złożony proces topnienia jednorodnych kopolimerów etylen/1-okten krystalizowanych izotermicznic w temp. 93 °C badano metodą DSC (rys. 7, 8, 10) oraz metodami SAXS i WAXS (rys. 4, 5, 9) w czasie rzeczywistym. Dwa piki topnienia występujące na termogramach DSC w trakcie ogrzewania kopolimerów po izotermicznej krystalizacji wskazują na istnienie dwóch populacji krystalitów o różnej stabilności termicznej. Hipoteza ta została skonfrontowana z wynikami badań SAXS 1 WAXS, znajdując w nich pełne potwierdzenie (rys. 6). Dwie populacje kryształów powstają w wyniku segregacji bardziej rozgałęzionych (o większej zawartości 1-oktenu) fragmentów łańcuchów kopolimeru i zgromadzeniu ich w oddzielnych obszarach fazy stopionej. Stabilniejsze termicznie krystality, ulegające topnieniu w wyższej temperaturze, powstają na początku procesu krystalizacji, natomiast mniej stabilne tworzą się później, w obszarach wzbogaconych w 1-okten i przemieszczonych poza front wzrostu kryształów podczas krystalizacji pierwotnej. Nie znaleziono żadnych dowodów potwierdzających istnienie oddzielnych krystalitów micelarno-frędzlowych: kryształy obu rodzajów są kryształami lamelarnymi. Wszystkie lamele mają taką samą grubość (rys. 9) i średnią gęstość (rys. 11). Ustalono, że najbardziej prawdopodobną przyczyną ich różnej stabilności termicznej, co objawia się występowaniem dwóch pików topnienia (rys. 7), jest różny stan ich powierzchni bazowych.

Słowa kluczowe

homogeneous copolymers ethylene/1-octene copolymers morphology isothermal crystallization multiple melting X-ray diffraction differential scanning calorymetry

kopolimery jednorodne kopolimery ety-len/1-okten morfologia krystalizacja izotermiczna topnienie wielokrotne dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego różnicowa kalorymetria skaningowa kalorymetria skaningowa

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2004

Tom

T. 49, nr 6

Strony

414--423

Opis fizyczny

Bibliogr. 38 poz., rys.

Twórcy

autor

Rabiej S.

University of Bielsko-Biała, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, srabiej@ath.bielsko.pl

Bibliografia

1. Alamo R.G., Mandelkern L: Macromolecules 1989, 22, 1273.
2. Alamo R.G,, Mandelkern L: Macromolecules 1991, 24, 6480.
3. Alamo R. G., Mandelkern L.: Thermochim, Acta 1994, 238, 155,
4. Minic J, Moet A., Hiltner A., Baer E., Chum S. P: J. Appl. Polym, Sci, 1995, 58, 1371.
5. Clas S.D., Heyding R. D., McFaddin D.C, Russell K. E,, Scammell-Bullock M. V,, Kelusky E. C., St-Cyr D. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed 1988, 26, 1271.
6. Peeters M., Goderis B., Vonk C. G., Reynaers H., Mathot V. B. F: J. Polym. Sci, Part B: Polym, Phys, Ed 1997, 35, 2689.
7. Peeters M., Goderis B., Reynaers H., Mathot V. B. F.: J. Polym. Sci, Part B: Polym, Phys. Ed. 1999, 37, 83. 9. 10. n. 13, 14. 15. 16. 18, 19. 20. 21.
8. Vanden Eynde §,, Mathot V. B. F, Koch M. H, J, Reynaers H.: Polymer 2000, 41, 3437.
9. Mathot V. F. B., Scherrenberg, R. L. Pijpers T. F. J. Polymer 1998, 39, 4541.
10. Goderis B., Reynaers H., Koch M. H. J.. Mathot V. B. F: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1999, 37, 1715,
11. Goderis B., Peeters M,, Mathot V. B. F, Koch M. H. J. Bras W,, Ryan A. J., Reynaers H.: J. Polym. Sci, Part B: Polym. Phys. Ed. 2000, 38, 1975.
12.Alizadeh A., Richardson L., Xu J., McCartney S., Marand H., Cheung W., Chum S.: Macromolecules 1999, 32, 621.
13. Crist B,, Claudio E.: Macromolecules 1999, 32, 8945
14. Okui N., Kawai T: Makromol. Chem. 1972, 154, 161.
15. Puig C,, Aviles M., Joskowicz P., Diaz A.: J. Appl. Polym, Sci. 2000, 79, 2022,
16. Goderis B., Reynaers H., Koch M. H.: J Macromolecules 2002, 35, 5840,
17. Hunter B. K,, Russel K. E,, Scammel M. U., Thompson S. L.: J. Polym. Sci, Part A: Polym, Chem Ed. 1984, 22, 1383,
18. Mathot V. B, F.. Pijpers M. F. J.: J. Therm. Anal. 1983, 28, 349.
19. Internet: http://www.utk.edu /~athas.
20. Koch M. H. J., Bordas J: Nucl. Instrum. Methods 1983, 208, 461.
21. Boulin C.J., Kempf R., Gabriel A, Koch M. H. J: Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1988, A269, 312
22. Rapp G., Gabriel A., Dosiere M., Koch M. H. J.: Nucl. Instrum, Methods 1995, A357, 178.
23. Kelleus M,, Meeussen W., Gerkhe R., Reynaers H.: Chem. Phys, Lipids 1991, 58, 131.
24. Boulin C., Kempf R., Koch M. H. J., Mc Laughlin S. Mc: Nucl. Instrum. Methods 1986, A249, 399.
25. Strobl G. R,, Schneider M. J. Polym. Sci., Part B: Polym, Phys. Ed. 1980, 18, 1343,
26. Ruland Wi: J. Appl. Cryst. 1971, 4, 70.
27. Vonk C. G. J. Appl. Cryst. 1973,6, 81
28. Swan P. R. J. Polym. Sci. 1960, 42, 525.
29. Rabiej M.: Polimery 2002, 47, 423. |.
30. Alexander L. E.: "X-ray Diffraction Methods in Polymer Science”, Wiley, New York, 1969.
31. Vonk C. G., Reynaers H.: Polym. Comm. 1990, 31, 190.
32. Howard P. R,, Crist B.: J. Polym. Sci, Part B: Polym. Phys. Ed. 1989, 27, 2269.
33. Cole E., Holmes D.: J. Polym. Sci. 1960, 46, 245.
34. Baker C., Mandelkern L.: Polymer 1966, 7,71.
35. Shirayama K,, Kita S. L, Watabe H.: Makromol. Chem, 1972, 151, 97.
36. Preedy J.: Br. Polym. J. 1973, 5,13.
37. Davis G. T., Weeks J. J., Martin G. M., Eby R. K.: J. Appl. Phys. 1974, 41, 4175.
38. Hoffman J. D., Davis G. T, Lauritzen J. 1 in “Trentise onSolid State Chemistry” (Ed. Hannay N. 8B.) Plenum Press, vol. 3, NewYork1976.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS2-0030-0110