Der Phasenzustand des aus Hochdruckpolyäthylen und isotaktischem Polypropylen bestchenden Polymerengemisches wurde in Abhängigkeit von der prozentualen Zusammensetzung und von den Molekulargewichten der Komponenten untersucht. Es zeigte sich, daß der Phasenzustand von der Temperatur, dem Gewichtsverhältnis der Komponenten und dem Molekulargewicht der Polymeren abhängt. Feste Lösugen bilden sich bei einem hohen Polypropylengehalt des Gemisches. Das Molekulargewicht des Polyäthylens wirkt sich nicht merklich aus, dasjenige des Polypropylens hingegen beeinflußt den Phasenzustand des Gemisches. Das Zustandsdiagramm des Polymerengemisches wird am besten in einem räumlichen Koordinatensystem mit Temperatur, Zusammensetzung und Molekulargewicht des Polypropylens als Koordinaten dargestellt.
Nach der abgeleiteten Phasenregel sind die Zustandsdiagramme, namentlich die der binären Polymerensysteme, in einem vierdimensionalen Raum mit folgenden Koordinaten darzustellen: Zusammensetzung, Temperatur, Molekulargewicht für die eine, und Molekulargewicht für die andere Komponente. Mit Hilfe der Differentialthermoanalyse werden die Phasenübergänge bei unterschiedlicher Zusammensetzung des Systems und unterschiedlichem Molekulargewicht der Komponenten bestimmt. Anhand der Phasenübergänge sind die Flächendiagramme bei konstantem Molekulargewicht der Komponenten sowie dreidimensionale Diagramme bei unveränderlichem Molekulargewicht der einen Komponente aufgezeichnet. Das Molekulargewicht der beiden Polymerenarten beeinflußt ihre Kongruenz. Die Zustandsdiagramme des Systems erklären in zufriedenstellender Weise die nichtadditive änderung der mechanischen Eigenschaften beim Wechsel der Zusammensetzung.
ZUSAMMENFASSUNG :Untersucht wurde die Zeitstandfestigkeit von Niederdruckpolygthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und Polyoxymethylen. Es wurde festgestellt, daD sich die temperatur-und zeitbedingte Abhangigkeit der ReiDfestigkeit jedes Thermoplasten bei einfachlogarithmischer Auftragung der Standzeit uber der Spannung durch ein Bundel S-formiger Kurven, bezogen jeweils auf eine bestimmte Temperatur, darstellen 1aBt.Einschnurungen der Probekorper treten lediglich in einem schmalen Spannungsbereich auf. Der durchschnittliche Betrag der Einschnurungsspannung hangt von der Art des Polymeren, seinem Molekulargewicht und der Pruftemperatur ab. Es hat sich erwiesen, daD die Thermoplaste unter der Wirkung mechanischerSpannungen einem mechanisch-chemischen Abbau unterliegen. Die chemischen und die Lichtstabilisatoren verzogern nur unwesentlich den mechanischen Abbau. Strukturmodifizierende Zusatze wie /?-Naphthol und Polyvinylchlorid fur Niederdruckpolyathylen konnen die Standzeit der Polymeren wesentlich verlangern, den mechanischen Abbau allerdings nicht verhindern. SUMMARY:The effect of different mechanical strains on polyethylene, polypropylene, polyvinylchloride and polyoxymethylen was studied. Similar type long-time properties of thermoplastic polymers were found in a wide interval of strains. The long-time characteristic of each thermoplastic material could be given in semi-logarithmic coordinates In T vs. 0, by a family of S-type curves, typical for a given temperature.Strain exhibits a clear maximum corresponding to the formation of a neck which is observed only in a narrow interval of stress.The mechanical and chemical degradation occuring under constant mechanical stress is considered. The effect of the chemical and light-stabilizers on the mechanical degradation was studied. It is shown that the long-time stability of the polymers could be extended considerably by applying structure modifying agents.
Die Untersuchung des Einflusses geringer Mengen von Silicagel und RuR auf dasFlieRvermogen von Niederdruck-Polyathylen und von TitanweiR auf dasjenige von Polyvinylchlorid ergab, daR die Polymerschmelzen ein maximales FlieBvermogen aufweisen, wenn der Anteil an pulverformigen Stoffen 0,2 bis 0,7 Gew.-yo betragt.Fur das gesteigerte FlieRvermogen sind verantwortlich die verminderte Anzahl der Molekulaggregate und das AusmaR, in dem sie in der Polymerschmelze als selbstiindige kinetische Einheiten auftreten. Die Ergebnisse stimmen mit denjenigen uberein, die anhand der bereits fruher von uns vorgeschlagenen Erklarung fur die Viskositiitsanderung der Polymerenschmelzen unter der Einwirkung geringer Mengen organischer Stoffe zu erwarten waren. SUMMARY:Investigations of the effect of small amounts of silicagel and carbon black on the flow properties of low-pressure polyethylene as well as the effect of a titanium white on the flow properties of poly (vinyl chloride) showed that the polymer melts exhibit a maximum flow if the amount of powdery compounds is 0.2 to 0.7 Yo by weight. The increased flow is due to the lessened number of molecular aggregates and to the extent in which they occur in the melt as individual kinetic units. The results were as expected on the basis of the explanation given by us earlier for the viscosity changes of polymer melts under the influence of small amounts of organic compounds. Einleitung
Die unter dem EinfluD geringer Mengen (unter 1 Gew.-%) von niedermolekularen organischen Zusatzen auftretenden extremen hderungen des FlieDvermogens von Polypropylenschmelzen werden eingehend untersucht. Das FlieDvermogen der Polymerenschmelze wird angesehen als eine Funktion der Art und Menge der niedermolekularen Zusatze, der Scherspannung, bei der das Polymere hersusflieDt, der Temperatur der Schmelze und des Molekulargewichts des Polymeren. Die beobachteten Erscheinungen stehen in Einklang mit der vorgeschlagenen Vorstellung von der zwischenmolekularen und zwischenstrukturellen Verteilung der organischen Substanzen in der Schmelze. SUMMARY:The extreme changes in the flow properties of polypropylene melts under the influence of small amounts (less than 1 yo by weight) of low-molecular organic compounds are thoroughly investigated. The flow properties of the polymer melts are envisaged as functions of the type and amount of low-molecular additive, of the shear stress a t which the polymer flows out, of the temperature of the melt, and of the molecular wight of the polymer. The observed phenomena are in accord with the proposed conception of intermolecular and interstructural distribution of the organic compounds within the melt.
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