Stosując metodę reometryczną porównano kinetykę procesu sieciowania polietylenu małej gęstości (PE-LD) wobec trzech handlowych nadtlenków organicznych: dikumylu ("Di--Cup R"), t-butylokumylu ("Interox BCUP") i 2,5-dimetylo--2,5-di-(t-butyloperoksy)-heksynu-3 ("Interox DYBP"). Metodami TA-TG i DSC oznaczono zakresy temperatury rozkładu samych badanych nadtlenków. Wszystkie one ulegały termicznemu rozkładowi w przedziale temperatury 170-200 °C. Badano reometrycznie proces sieciowania PE-LD w temp. 170-200 °C pod wpływem nadtlenków wprowadzanych w stężeniu od 1,0 do 3,0 % mas. W rozważaniach kinetycznych przyjęto schemat procesu sieciowania i wynikający z niego model równania kinetycznego odnoszący się do nierozgalęzionych reakcji łańcuchowych. Pozwoliło to na wyznaczenie z charakterystycznych parametrów krzywych reometrycznych współczynników równania kinetycznego [równanie (12)], a następnie stałych szybkości zmian momentu skręcającego (k(x)) w procesie sieciowania oraz energii aktywacji (E(a)) tego procesu inicjowanego trzema wybranymi nadtlenkami. W badanym zakresie temperatury nadtlenek dikumylu był najskuteczniejszy w reakcji sieciowania; umożliwiał on osiąganie największych wartości maksymalnego momentu skręcającego (M(maks)) w najkrótszym czasie, przy czym E(a) procesu wynosiła 119,2 kJ/mol. Wartości E(a) procesu sieciowania wobec pozostałych dwu nadtlenków były wyraźnie większe, a uzyskiwane w tych przypadkach wartości Mmaks były ok. dwa razy mniejsze niż M(maks) osiągane wobec nadtlenku dikumylu.
EN
Kinetics of the processes of low density polyethylene (PE-LD) crosslinking in the presence of three commercial organic peroxides: dicumyl (Di-Cup R), t-butylcumyl (Interox BCUP) or 2,5-dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)-hexyne (Interox DYBP) ones were compared using rheometric method. Ranges of the peroxides themselves decompositions temperatures were determined using TA-TG and DSC methods. All of them underwent thermal decompositions in the range of temperature 170-200 °C (Table 1, Figs. 1 and 2). Rheometric studies on PE-LD crosslinking process were carried out in the range of temperature 170-200 °C in the presence of peroxides used in concentrations from 1.0 to 3.0 wt. %. Scheme of crosslinking process with the model of kinetic equation resulted from it, related to non-branched chain reactions, were assumed in kinetic considerations. All this enabled to determine the kinetic equation coefficients [equation (12), Table 31 from characteristic parameters of rheometric curves (Table 2) and then to determine rate constants of torque changes (k(x)) in the crosslinking process (Table 4) as well as activation energies (E(a)) of the processes activated with one of three chosen peroxides (Table 5). Dicumyl peroxide appeared to be most effective in the crosslinking process in the temperature range investigated. It allowed reaching the highest values of maximal torque (M(max)) during the shortest time and E(a) of the process was 119.2 kJ/mol. E(a), values of crosslinking processes in the presence of the other peroxides were significantly higher, while M(max) values were in those cases approximately twice lower than M(max) values reached in the presence of dicumyl peroxide.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono opisane w literaturze metody (przede wszystkim reometryczną, a także na podstawie pomiaru współczynnika spęcznienia i liczby żelowej) kontroli i oceny przebiegu procesu sieciowania tworzyw poliolefinowych. Omówiono podstawy kinetyczne badania tego zagadnienia metodą reometryczną. Metodą DSC wyznaczono efekty cieplne procesu sieciowania PE-LD, PE-LLD oraz kopolimeru etylen/octan winylu (E/VAC). Określono także zależności momentu skręcającego w badaniach reome-trycznych (M)) oraz liczby żelowej od czasu sieciowania, stwierdzając zgodność przebiegu obu zależności. Metodą reometryczną zbadano szybkość procesu sieciowania PE-LD, PE-LLD i E/VAC wobec nadtlenku dikumylu. Na tej podstawie wyznaczono stałe względnej szybkości zmian M podczas reakcji, a także energie aktywacji procesu sieciowania w warunkach pomiarów reome-trycznych prowadzonych w przedziale temp. 170-200 °C. Tak wyznaczone wartości energii aktywacji pozwalają na porównanie podatności zbadanych tworzyw na sieciowanie. Stosunek różnicy pomiędzy maksymalnymi i minimalnymi wartościami momentu skręcającego do minimalnych wartości tego momentu [(Mmaks -Mmin/Mmin] świadczy o stopniu usieciowania danego polimeru.
EN
Methods of checking and valuation of the course of polyolefin plastics crosslinking processes, described in the literature (mainly rheometric one, as well as based on the swelling factor or gelation number) were presented. Kinetic principles of the problem investigation by rheometric method were discussed. Heat effects of the processes of PE-LD, PE-LLD or ethyle-ne/vinyl acetate (E/VAC) copolymer crosslinking were determined using DSC method. Dependencies of torsional moment in rheometric measurements (M) and gelation number on crosslinking time were also determined and an agreement in these dependencies courses has been found. The rates of PE-LD, PE-LLD and E/VAC crosslinking processes in the presence of dicumyl peroxide have been studied using rheometric method. On this basis the constants of relative rates of M changes during the reaction as well as activation energies of the crosslinking process in the conditions of rheometric measurements, carried out in the range of temperature 170-200 °C, were determined. Activation energies determined this way let compare the crosslinking abilities of the polymers investigated. The ratio of the result of maximal and minimal torsional moment values subtraction and torsional moment minimal values [(Mmaks - Mmin)/Mmin] decribes the polymer crosslinking degree. Key words: low density polyethylene, linear low density polyethylene, ethy-lene/vinyl acetate copolymer, dicumyl peroxide, crosslinking, kinetics, rheometric method.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Metodą DSC badano stopień krystaliczności polietylenu z nowych i przedwcześnie uszkodzonych panewek endoprotez stawów biodrowych. Stwierdzono, że w panewkach uszkodzonych jest on istotnie wyższy.
EN
DSC was employed to study crystallinity of PE from new and prematurely worn out cups of hip prostheses: Much higher degrees of crystallinity were found in the worm out cups.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Uogólniono definicję stopnia krystaliczności wc homopolimerów na układy (kompozyty) polimerowe zawierające więcej niż jeden rodzaj polimerowej fazy krystalicznej i/lub składniki niepolimerowe (w ilości wn ). Przyjęto, że stopień krystaliczności układu polimerowego wc * jest sumą ułamkowych zawar-tości polimerowych faz krystalicznych w polimerowej części układu. Wykazano, że gdy do oznaczania stopnia krystalicz-ności układu polimerowego stosuje się metodę DSC, to stopień ten (w*c,h) ma wymagany powyższą definicją charakter średniej ważonej stopni krystaliczności polimerów składowych wc,h {i} z wagami równymi ich ułamkom masowym w polimerowej części układu -wi (1-wn)-1 Metodą DSC zostaje on określony w taki właśnie sposób mimo braku znajomości wartości tych ułamków, tzn. w warunkach nieznanego składu ilościowego polimerowej części badanego układu (kompozytu) polimerowego. Przedyskutowano zasady oraz zilustrowano przykładami sposoby ilościowej interpretacji krzywej DSC w oznaczaniu stopnia krystaliczności homopolimerów, kopoli-merów i kompozytów polimerowych (rys. 1-6).
EN
The definition of the degree of crystallinity wc of homopolymers was extended to comprise the polymeric (composite) system containing more than one type of the polymeric crystalline phase and/or nonpolymeric com-ponents (in amounts of wn weight parts). For a polymeric system the degree of crystallinity wc * was assumed to be the sum of fractional contents of crys-talline phases in the polymeric portion of the system. With DSC used to deter-mine the degree of crystallinity of a polymeric system, the degree of crys-tallinity (WC,H*) was shown to be the weighted average of the degrees of crys-tallinity of component polymers, wC,H{i} with the weights equal to their weight fraction in the polymer portion of the system, wi (1 - wn)-1. The crvstallinity degree can thus be determined by DSC, even if the fractions remain unknown: the quantitative composition of the polymeric part of the (com-posite) system examined need not be known. Quantitative interpretation of DSC curves is illustrated for homopolymers/ copolymers and polymeric composites.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.