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

1

2

198.521 .

3. táblázat

Y-elágazásokat tartalmazó polietilén és nagysűrűségű (HDPE) polietilén, valamint oldatban kialakított keverékeik fizikai tulajdonságai

Mintaszám

Y-elágazású

PE

tömeg%

HDPE

Molekulatömeg

LALLS,MW.10'3

Belső

viszkozitás

dL/g

Számitott hosszúláncú elágazás/ /10.000 C-atom

1

100

0

165

2,08

7,2

2

80

20

155

1,97

6,0

3

60

40

155

1,94

4,8

4

40

60

175

1,84

3,6

5

20

80

160

1,84

2,4

6

0

100

140

1,78

1,5

Az 1. mintában a hosszúláncú elágazások számított értéke 7,2. A C—13 NMR vizsgálat csúcsmagasság mérési technikájának megfelelően az érték ennél kisebb lehet (4-ig), de 7,2-nél nagyobb nem lehet.

A 3. táblázat adataiból jól látszik, hogy a kiindulási polietilének összekeverésével előállított blendek tulajdonságait jellemző értékek a tiszta polimerek jellemzői közötti értékek.

4. példa

A 3. táblázatban megadott mintákat, valamint a kiindulási és oldatba nem vitt komponenseket dinamikus nyíró Teológiai vizsgálattal minősítjük egy Rheometrics Dynamic Spectrometer-rel (RDS) párhuzamos tányérgeometria mellett 190 és 230 °C-on. A feszítés lamplitúdója 5%, a vizsgálatot nitrogéngáz atmoszférában végezzük. Az oszcilláló frekvenciáját 0,1-500 fordulat/s között változtatjuk. A kapott adatok az oszcilláló frekvencia (w) függvényében megadják a tárolási moduluszt (G) és a veszteségi moduluszt (G”). Ezekből az adatokból számítható a tároló engedékenységi veszteség (J”) és a dinamikus komplex viszkozitás (tj*).

A dinamikus vizsgálatok leírása és a különböző

{'ellemzők meghatározása a következő irodalmi helyeién található:

Ferry: „Ciscoelastic properties of polymers” (1961)

Jacovic: „A rheological study of long branching in polyethylene by blending” J. Appl. Pol. Sd. 23 517-527 (1979).

A J' értéket korrigálhatjuk (redukálhatjuk) a szokásos statisztikus gumi elasztidtási korrekdóval, hogy J’r értékeit kapjuk. Például J’r= J’ . (T/Tr), ahol Tr a vonatkozási referenda hőmérséklet, T és Tr Kelvinben kifejezett hőmérséklet. Ebben a példában Tr= 463 °K (190 °C) és T= 503 °K (230 °C).

Az 1. ábrán a görbék a J’ értékek változását mutatják az oszdlláló frekvendájának (w) függvényében 0,1—500 fordulat/s (rps) tartományban 463 °K-en az ismert horizontális idő-hőmérséklet szuperpozídó elvének ismertetése a fent idézett könyv 3. fejezetében ét L. E. Nielson, Polymer Rheology (1977) irodalmi

20

helyeken található. Az ábrán a görbék számozásával a

4. táblázatban megadott mintaszámokra hivatkozik.

Az 1. és 2. ábra görbéinek lefutása jól mutatja, hogy a tároló engedékenység J’ és a viszkozitás^^) 25 különösen kis frekvendák esetében, mint például 0,1 ’ fordulat/s erősen változik a polimer molekula szerkezetével. vagyis az elágazások számával. Ez a megnövekedett változás újszerű, eddig nem ismert jelenség és mivel a tömegszerinti átlagos molekulatömeg közel állandó, amint az a 3. táblázatba foglalt adatokból is 30 kitűnik, a hosszúláncú oldalelágazások okozzák.

Az Aj hőmérsékleti eltolódási tényező az 503 °K-en és a 463 °K-en kapott J’r értékek szuperponálásával határozható meg. Az Aj értékek a részleges horizontális frekvenda faktorok, melyeket a különböző hőmérsékleten kapott görbék szuperponálásával lehet 35 megkapni.

Például, ha Aj értéke 0,5, valamennyi 503 °K-es frekvendát 0,5-tel megszorozva és újra ábrázolva a 463 °K-es adatokkal szuperponált görbét kapjuk.

Aj értékéből a folyási aktiválási energiáját (Ex) 4Q a következő egyenlettel számítható ki:

j To

ahol Ex értéke J/mól;

45 R az egyetemes gázállandó (1,987 cal.fok"1 .

. a"1),

Aj hőmérsékleti eltolódási tényező,

T értéke 503 °K,

T0 értéke 463 °K.

A vizsgált polimer mintákat és a vizsgálati eredményékét a 4. táblázatban foglaljuk össze.

A 2. ábrán az oldatból kinyert referenda polimer és a keverék esetében a komplex dinamikus viszkozitás/a hőmérsékleti eltolódási tényező (rj*/Aj) értékeit az oszdlláló fordulat/s-ban kifejezett frekvendá- 55 jának a függvényében ábrázoljuk. Az ábrán e görbék számozásával a 4. táblázatban megadott mintaszámokra hivatkozunk.

A viszkozitás és a folyási aktiválási energia függését a hosszúláncú elágazások számától a 3. ábrán ábrázoljuk. A komponensek és a keverék Teológiai 60 jellemzőit a 4. táblázatban foglaljuk össze.

10