Coalescence in blends of thermoplastic polyurethane with polyolefins

Abstract

The coalescence behavior of immiscible blends was determined by annealing the melt without shear. The kinetics and the mechanism of coalescence were observed for blends of thermoplastic polyurethane (TPU) and polyolefins. Two different types of measurements were used to observe coalescence in quiescent melt at the processing temperature. On the one hand, the blend granules were annealed in bulk. The resulting particle sizes were determined by light microscopy and by SEM on particles separated from the blend. On the other hand, thin samples were annealed on a hot stage. Coalescence was observed in situ by light microscopy or static laser light scattering. It was found that the higher viscosity and elasticity ratios between polyethylene and TPU lead to a more pronounced coarsening of the morphology of 80/20 blends than in TPU/polypropylene. It has been shown that the process of reshaping coalescence is one mechanism of coalescence that occurs in quiescent melt. Another mechanism that was directly observed is a “domino effect” where one coalescence process causes the next one.

Effect of composition on the linear viscoelastic behavior and morphology of PMMA/PS and PMMA/PP blends

“…This expected increase is most likely due to an increase of coalescence of dispersed phase when the dispersed phase concentration increases. This behavior has already been observed by other researchers [21,22].…”

Study on thermoplastic polyurethane/polypropylene (TPU/PP) blend as a blood bag material

“…13 Since these immiscible blends are thermodynamically unstable, they must be stabilized to prevent coalescence during melt processing. 14 The stability of polymer blends is enhanced by addition of a useful block copolymer. 15 The influence of the EVA copolymer on the blend is shown in Figure 2.…”

Comportamento Viscoelástico Linear e Morfologia de Blendas PP/HDPE

“…Wallheinke et al [18] observaram em seus estudos com blendas de poliuretano termoplástico/polipropileno (TPU/PP) e poliuretano termoplástico /polietileno (TPU/PE) (para concentrações variando de 0,1 a 20% em massa de fase dispersa) que um significativo aumento da coalescência é observado para uma concentração muito mais baixa de fase dispersa (aproximadamente 1%). O processo de coalescência pode explicar as …”

“…diferenças entre os resultados de Wallheinke et al [18] e os resultados obtidos neste trabalho. A coalescência depende de dois parâmetros principais: do número de colisões das gotas e da habilidade da blenda de drenar o filme da fase matriz existente entre duas gotas da fase dispersa até que uma espessura crítica é alcançada para que a coalescência ocorra [19,20] : quando o número de colisões das gotas da fase dispersa e a habilidade de drenagem do filme é alta, a coalescência pode ocorrer em baixas concentrações de fase dispersa.…”

“…No caso das blendas PP/HDPE, a tensão interfacial entre PP e HDPE é muito menor que a tensão interfacial entre TPU/PP e TPU/PE (aproximadamente 1 mN/m comparado a 8,2 e 9,4 mN/m). Também, a razão de viscosidade de HDPE/PP estudada neste trabalho é menor comparado à razão de viscosidade para TPU/ PP e TPU/PE estudados por Wallheinke et al [18 ] (menor que 1 comparado com 3,54). Estas diferenças no comportamento reológico e nos valores de tensão interfacial entre os polímeros podem explicar as diferenças de magnitude da coalescência observada.…”