Crystallization of polyacrylonitrile: Growth mechanisms for various growth features

Summary

Crystallization of polyacrylonitrile has been carried out at different temperatures from fractionated sample, and different morphological growth features obtained are compared with those observed previously from unfractionated sample. Several new growth features like rectangular single crystals, twinned crystals, ovals and spherulites have been observed. The role of different typical growth features for the development of spherulites has been studied. It seems that the proposed growth mechanism for the development of spherulite grown either from the melt or concentrated solution is the same for different polymers. From the observed growth features of dendritic nature in different conditions, a mechanism of development of dendritic spherulite is discussed.

Zusammenfassung

Die Kristallisation von Polyacrylnitril und anderen Polymeren wird nach der Methode der Filmbildung ausgeführt. Das Polyacrylnitril war hergestellt durch Polymerisation von Acrylnitril initiiert mit einem Cer-Ionen-Redoxsystem. Die Fraktionierung des Polyacrylnitrils wurde mit der Methode, dieKobayashi undFujisaki beschrieben haben, durchgeführt. Die vorliegende Studie für die Untersuchung der wachsenden Kristalle wurde an einer Probe mit dem mittleren Molekulargewicht$\bar M_w = 1,2 \times 10^5$ durchgeführt. Cellulosetriacetat (CTA) mit dem Molekulargewicht$\bar M_n = 3,5 \times 10^5$, bestimmt aus Viskositätsmessungen in Chloroform bei 25 °C nach Haward und Parikh, wurde ebenso wie Polydthylen (PE), mit$\bar M_n = 9,9 \times 10^4$ aus Viskositdtsmessungen in Xylol bei 90 °C nach Billmeyer, für die Beobachtung des Kristallwachstums verwendet. PE wurde von den Chemischen Werken Hüls (Deutschland) geliefert, CTA durch Acetylierung von Cellulose mit Essigsdure und Essigsäureanhydrid und Perchlorsäure als Katalysator präpariert. Amyloseacetat wurde aus Amylose extrahiert, aus Kartoffelstärke gewonnen.