ISSN:
0003-3146
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Polyethylene samples of various densities and melt flow indices resulting from different polymerization processes have been investigated with respect to long chain branching (LKV). For that purpose several polymer fractions have been characterized by measurement of weight average molecular weights Mw and intrinsic viscosities [η], the latter ranging from 0,2 to 3,2 with high pressure samples and from 0,2 to 10 with low pressure material. The intrinsic viscosity difference of branched (high pressure) polyethylene compared to linear (low pressure) polyethylene is used as a measure of LKV.With high pressure polyethylene LKV increases with decreasing density. This dependence is strongest within the medium molecular weight range. Samples with varying LKV but constant density can be obtained by appropriate change of polymerization conditions.No LKV has been observed with low pressure polyethylene. This means a marked difference compared to high pressure material of equal density. Branching with low pressure polymers can therefore be ascribed to the short chain type only, which in particular results from copolymerization.Several mathematical approaches have been checked whether or not they can yield suitable information about n, the number of long chain branches per molecule. The best fit with our experimental data is obtained using the expression [η]v/[η]1 = g1,3 (n = f(g)) and assuming, that the average concentration of long chain branch points does not depend on molecular weight for fractions of the same sample (n/M = const.).If LKV ist taken into consideration, logarithmic normal molecular weight distributions are obtained for many high pressure polyethylenes (similar to low pressure material).Data are reported in support of the view, that performance characteristics are dependent on LKV. There is some evidence, that melt flow properties of polyethylene are improved with increasing LKV.
Notes:
Polyäthylene verschiedener Dichten, Schmelzindizes (MFI) und Polymerisationsarten wurden auf Langkettenverzweigung (LKV) hin untersucht. Dazu wurden die Molgewichte Mw und Grenzviskositäten von Fraktionen mit Viskositäten zwischen 0,2 und 3,2 (Hochdruck-PE) bzw. 0,2 und 10 (Niederdruck-PE) gemessen. Die Verminderung der Grenzviskosität eines verzweigten (Hochdruck-)Polyäthylens gegenüber einem linearen (Niederdruck-)Polyäthylen gleichen Molgewichtes wurde als Maß für die LKV benutzt.Bei Hochdruckpolyäthylenen nimmt die LKV mit fallender Dichte zu. Im mittleren Molgewichtsbereich ist die Differenzierung am stärksten. Durch Variation der Polymerisationsbedingungen läßt sich die LKV bei konstanter Dichte beeinflussen.An Niederdruckpolymerisaten konnte keine LKV festgestellt werden. Sie unterscheiden sich dadurch also deutlich von Hochdruckpolyäthylene gleicher Dichte. Niederdruckpolymerisate enthalten also allenfalls Kurzkettenverzweigungen, die vor allem durch Copolymerisation erzeugt werden können.Es wurden verschiedene theoretische Ansätze auf ihre Verwendbarkeit für quantitative Aussagen über n, die Zahl der LKV pro Molekül, geprüft. Mit dem Ansatz [η]v/[η]1 = g1,3 (n = f(g)) äßt sich formal der Verlauf unserer Meßkurven am besten beschreiben, wenn gleichzeitig angenommen wird, daß der Abstand zwischen den Verzweigungspunkten bei den Fraktionen einer Probe weitgehend unabhängig vom Molgewicht ist (n/M = const.).Bei Darstellung der Molgewichtsverteilungen von Hochdruck-PE unter Berücksichtigung ihrer LKV ergibt sich wie beim Niederdruck-PE in vielen Fällen eine logarithmische Normalverteilung. Als Beispiel für anwendungstechnische Konsequenzen aus der LKV werden Meßergebnisse angeführt, die eine Verbesserung der Fließfähigkeit einer PE-Schmelze mit zunehmender LKV erkennen lassen.
Additional Material:
7 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/apmc.1970.050120104
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