198521. lajstromszámú szabadalom • Fúvásos feldolgozásra alkalmas nagysűrűségű, lineáris, polietilén alapú keverékek

1

2

198.521

4.táblázat

A komponensek és a keverék teológiai jellemzői

Minta Számított száma hosszúelágazási

Y-elágazá- 190 °C sok, Polimer w. j=0,l fordulat/s tömeg% tangS Pa . s

w.^SOO fői d/s

j*d7

cm1/din (J’rr^

190-230

aT

(G”o(3)

°c

<W3>

Ex

kJ/mól _

e(4)

1

1,5

oO)

2,69

1,66

3,39

0,503

0,512

0,6117

3,97

2

7,2

100^

52,00

0,47

2,78

0,039

0,035

0,0630

157,42

3

1,5

oCO

3,70

1.21

3,44

0,500

0,477

0,5680

33,58

4

2,4

iqU)

7,68

0,84

3,44

0,339

0,358.

0,4310

52,34

5

3,6

40(2)

14,50

0,69

3,28

0,370

0,390

0,4720

48,15

6

4,8

60í2)

23,80

0,56

3,24

0,306

0,332

0,3910

57,36

7

6,0

80(2)

42,00

0,44

2,82

0,084

0,099

0,1080

120,16

8

7,2

iooCO

53,00

0,41

3,10

0,028

0,037

0,0400

172,91

(1) előzetes kezelés nélkül.

(2) oldatból kinyert

(3) r index a gumi elaszticitási korrekció alkalmazását jelzi, az eltolódási faktorok J r, G’ r és (ipából számítva

(4) Ex J'r-ből számítva

A 4. táblázat adataiból jól látszik, hogy a J'r-ből és a veszteségi moduluszból (G"r) /az ismert statisztikus gumi elaszticitási elmélet szerinti korrekció alkalmazásával/ számított hőmérsékleti eltolódási té- 35 nyező (Aj) jó egyezésben van és nagyon érzékeny a minta összetételére.

Például a 4. minta esetében amely 10.000 szénatomonként 2,4 hosszúláncú elágazást tartalmaz. A J'rből és G”r-ből származtatott hőmérsékleti eltolódási tényező 0,339, illetve 0,358. A 10.000 szénatomon- 40 ként 6,9 hosszúláncú elágazást tartalmazó 7. minta esetében a megfelelő eltolódási tényezők 0,084 és 0,099. A gumi elaszticitási korrekció alkalmazása nélkül a viszkozitás (p ) megváltozása a vártnál alig kisebb eltolódást igényel. _

A 4. táblázat a J'r-ből számított folyási aktiválási energiákat tartalmazza.

Amennyiben az oldás előtti állapotban a polimer láncok, például az extrudálás eredményeként, csak gyengén kapcsolódnak egymáshoz, az oldatból történő visszanyerés módszerével a polietilén olvadék visz- qq kozitása valamelyest növelhető. Mindazonáltal ezeknek a mintáknak az esetében ez a hatás kicsiny, összehasonlítva például a 2. és 8. mintákat megállapítható, hogy mind a viszkozitás, mind az Ex értékek közel azonosak.

A nagysűrűségű polietilén esetében (1. és 3. minta) 55 az oldatból történő kinyerés módszere kis nyírósebességnél mért viszkozitásban enyhe növekedést eredményez, de Ex értékében semmilyen változást nem r okoz.

Az eredmények azt mutatják, hogy az „Y” polimerekből és nagysűrűségű polietilénekből kialakított ke- 60

verékek különleges reológjai tulajdonságai nem korlátozódnak az oldatban előállított keverékekre.

A 2. ábra (tj ) és Aj hányadosának változását az oszcillációs frekvencia függvényében ábrázolja. A görbék összhangban vannak az 1. ábrával, és lefutásukból jól látszik, hogy a dinamikus viszkozitás jelentős mértékben növekszik a hosszúláncú elágazások számának növekedésével, különösen a kis oszcillációs frekvenciák tartományában. A 3. ábrából látszik, hogy a viszkozitás-növekedés folyamatos az egész tartományban (10.000 szénatomonként 1-től 7,2 Y-elágazást tartalmazó polimer.)

A 3. ábrából az is kitűnik, hogy a folyási aktiválási energia a hosszúláncú elágazások számától függ.

Mindazonáltal meglepődve tapasztaltuk, hogy miközben a hosszúiáncú elágazások száma 10.000 szénatomonként 3 és 5 között változik, az Ex értékek alig változnak, ellentétben a viszkozitással, melynek növekedése ebben a tartományban is folyamatos. Minthogy Ex a hőmérséklet-érzékenység mértéke, a találmány szerinti keverékek olyan tulajdonságúak, hogy egy adott összetétel tartományban viszonylag érzéketlenek a hőmérsékletre. Az E értékekben mutatkozó állandóság eddig csak a hosszúláncú elágazást sokkal nagyobb koncentrációban tartalmazó kb. 30 elágazás 10.000 C-atomra) kissűrűségű polietilén esetében volt ismert. A találmány szerinti polimer készítmény ugyanazt a hőmérséklet-érzékenységet 2—5 hosszúláncú elágazás/10.000 C-atom koncentráció tartományban mutatja, továbbá 5—7 hosszúláncú elágazás/10.000 C-aton koncentrádó tartományban Ex értéke nagyobb lesz, mint 83,7 kJ/mól, mely érték elérése a technika állásából eddig nem ismert.

11