Modeling of the lamellar structure of ethylene-1-octene copolymers

• Autorzy: Rabiej, S. , Rabiej, M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie struktury lamelarnej kopolimerów etylen-1-okten

• Konferencja: International Conference X-ray investigations of polymer structure (9 ; 03-06.12.2013 ; Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The parameters of the lamellar structure of melt crystallized ethylene-1-octene copolymers were determined with the usage of model calculations. Two models were employed: classical model of Hosemann and a variable local structure model. In the second model it was assumed that the crystallinity of stacks varies from stack to stack according to some distribution function P(j). Theoretical SAXS curves related to the assumed models were best fitted to the experimental curves and the parameters of stacks were determined. It was found that the second model gave much better fits then the model of Hosemann. Generally, the distribution function P(j) is asymmetric and positively skewed but its shape changes for the stacks crystallized at various temperatures. At higher temperatures, starting from the melting point, the crystallinity distribution can be well approximated by the Reinhold function. At lower temperatures, closer to the final solidification, the split Gauss function is a better approximation.

PL

Badano strukturę lamelarną kopolimerów etylen-1-okten podczas ich chłodzenia od temperatury topnienia do temperatury pokojowej. Parametry struktury wyznaczano na podstawie obliczeń modelowych, polegających na optymalnym dopasowywaniu teoretycznej krzywej rozpraszania SAXS, odpowiadającej założonemu modelowi struktury, do krzywej eksperymentalnej. W obliczeniach stosowano klasyczny model Hosemanna, zgodnie z którym wszystkie stosy lamelarne występujące w polimerze są statystycznie identyczne, oraz model zakładający niejednorodność struktury polimeru. Ten ostatni model zakładał, że stopień krystaliczności stosów jest zróżnicowany, a jego występowanie w objętości polimeru opisuje pewna funkcja rozkładu P(j). Badania wykazały, że nie jest możliwe uzyskanie dobrego dopasowania krzywych teoretycznych, opisanych zależnościami podanymi przez Hosemanna, do krzywych eksperymentalnych, co tym samym świadczy o nieadekwatności tego modelu w odniesieniu do badanych struktur. Zastosowanie drugiego modelu pozwoliło na uzyskanie bardzo dobrego dopasowania w całym zakresie rejestracji krzywych SAXS. Otrzymane wyniki świadczą o niejednorodnej strukturze stosów lamelarnych w badanych kopolimerach oraz o asymetrycznym charakterze rozkładu stopnia krystaliczności w stosach. W zakresie wysokich wartości temperatury, rozkład ten może być bardzo dobrze opisany za pomocą funkcji Reinholda. W zakresie niższych wartości temperatury, bliskich temperaturze końcowego zestalenia się kopolimeru, lepszym przybliżeniem jest tzw. składana funkcja Gaussa.

Słowa kluczowe

PL

SAXS; modelowanie; struktura lamelarna; krystaliczność; funkcja rozkładu

EN

SAXS; modeling; lamellar structure; crystallinity; distribution function

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 59, nr 7-8
• Strony: 549--556
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Rabiej, S.

• Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, University of Bielsko-Biała, Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała, Poland,

autor

Rabiej, M.

• Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, University of Bielsko-Biała, Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• [1] Vonk C.G, Kortleve G.: Kolloid Z. Z. Polym. 1967, 220, 19.
• [2] Strobl G.R., Schneider M.: J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1980, 18, 1343, http://dx.doi.org/10.1002/pol.1980.180180614
• [3] Crist B.: J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed. 1973, 11, 635.
• [4] Stribeck N.: „X-Ray Scattering of Soft Matter“, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2007, http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-69856-2
• [5] Hosemann R., Bagchi S.N.: „Direct Analysis of Diffraction by Matter”, North Holland, Amsterdam 1962.
• [6] Blundell D.J.: Acta Cryst. 1970, A26, 476, http:// dx.doi.org/10.1107/S0567739470001262
• [7] Isoda S., Shimada H., Kochi M., Kambe H.: J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1981, 19, 1293, http://dx.doi.org/10.1002/pol.1981.180190902
• [8] Kochi M., Kambe H.: Polym. Eng. Rev. 1983, 3, 355.
• [9] Marenga C., Marigo A., Cingano G., Zanetti R.: Polymer 1996, 37, 5549, http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(96)80440-X
• [10] Blundell D.J.: Polymer 1978, 19, 1258, http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(78)90302-6
• [11] Strobl G.R., Muller N.J.: J. Polym. Sci. 1973, 11, 1219.
• [12] Stribeck N.: Colloid Polym. Sci. 1993, 271, 1007, http://dx.doi.org/10.1007/BF00659290
• [13] Stribeck N.: J. Phys. IV 1993, 3(C8), 507, http://dx.doi.org/10.1051/jp4:19938105
• [14] Rabiej S., Rabiej M.: Polimery 2011, 56, 662.
• [15] Crist B.: J. Macromol. Sci. Phys. 2000, B39, 493, http://dx.doi.org/10.1081/MB-100100401
• [16] Ruland W.: Colloid Polym. Sci. 1977, 255, 417, http://dx.doi.org/10.1007/BF01536457
• [17] Reinhold C., Fischer E.W., Peterlin A.: J. Appl. Phys. 1964, 35,71, http://dx.doi.org/10.1063/1.1713101
• [18] Rosenbrock H.H., Storey C.: „Computational Techniques for Chemical Engineers”, Pergamon Press, Oxford 1966.
• [19] RulandW.: J. Appl. Crystallogr. 1971, 4, 70, http://dx.doi.org/10.1107/S0021889871006265
• [20] Koberstein J. T., Morra B., Stein R. S.: J. Appl. Crystallogr. 1980, 13, 34, http://dx.doi.org/10.1107/S0021889880011478556

Identyfikatory

DOI

dx.doi.org/10.14314/polimery.2014.549