Joint effects of molecular structure and processing history on specific nucleation of isotactic polypropylene

Abstract

Vztah mezi specifickou ?-nukleací, teplotní historií a molekulovou hmotností izotaktického polypropylenu (PP) byl pozorován širokoúhlou spektroskopií, diferenciální snímací kalorimetrií a skenovací elektronovou mikroskopií. Použitím vzorků se širokým rozmezím molekulových hmotností (Mw), od 240 000 do 1 300 000, bylo možné studovat vliv PP molekulové struktury na sensitivitu nukleace. N,N`-Dicyclohexylnaphthalene-2,6-dicarboxamide (NU 100) bylo použito jako ?-specifické nukleační činidlo a bylo přidáno v koncentraci 0; 0,01 a 0,03 hm. % do čistého PP. Následně byly vzorky lisovány při různých teplotách a časech. Vzorky obsahující 0,01 hm. % NU 100 vykazovaly dramatický pokles nukleační aktivity do ?-fáze se vzrůstající Mw, časem zpracování a teplotou. Tento efekt byl připsán částečné rozpustnosti činidla v PP tavenině a konkurenci mezi heterogenní ?-nukleací a sebe ?-nukleací.

The interrelation between specific ?-nucleation, thermal history, and molecular weight of isotactic polypropylene (PP) has been investigated by wide-angle X-ray scattering, differential scanning calorimetry, and scanning electron microscopy. Samples with a broad range of molecular weight (Mw), from 240 000 to 1 300 000, allowed to examine the effect of PP molecular structure on the nucleation sensitivity. N,N`-Dicyclohexylnaphthalene-2,6-dicarboxamide (NU 100) was introduced in the concentrations of 0, 0.01, and 0.03 wt % as a ?-specific nucleating agent into neat PP. Specimens were then processed via compression molding at various processing temperatures and times. Samples containing 0.01 wt % of NU 100 showed a dramatic decrease of nucleation activity into ?-phase with increasing Mw, processing time, and temperature. This effect was ascribed to a partial solubility of nucleator in PP melt and a competition between heterogeneous ?-nucleation and self ?-nucleation.