Modell zur Beschreibung der rheologischen Eigenschaften von Blends aus HDPE und langkettenverzweigtem linearem Polyethylen niederer Dichte

Abstract

Die rheologischen Eigenschaften von Blends aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und einem mittels Metallocen‐Katalysatoren hergestellten linearen Polyethylen niederer Dichte mit einem Anteil an Langkettenverzweigungen (HBPE) wurden bezüglich der Abhängigkeit der Scherviskosität von der Schergeschwindigkeit über den gesamten Zusammensetzungsbereich der Polymerblends untersucht. Während das reine HDPE einen starken Abfall der Viskosität mit steigender Schergeschwindigkeit aufweist, ist dieses Abfallen beim HBPE wesentlich schwächer ausgeprägt. Bei einer Schergeschwindigkeit von ca. 300 s–1 weisen beide Produkte gleiche Viskositäten auf. Die Viskositäten der Blends zeigen in Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit einen nichtlinearen Übergang zwischen dem Verhalten der reinen Komponenten HDPE und HBPE. Dieses Verhalten konnte mit einem mathematischen Modell beschrieben werden, wobei sich insbesondere rationale Gleichungen neben häufig verwendeten rheologischen Modellgleichungen als geeignet erwiesen. Schließlich wurde im Hinblick auf eine weitere Diskussion als Maß für die Strukturviskosität neben dem Abfall der Viskosität mit steigender Schergeschwindigkeit auch der Exponent im Ostwald‐de Waeleschen Gesetz betrachtet. Der Schwellwert, d.h. die Strangaufweitung bei der Extrusion, wurde als Ausdruck für die elastischen Anteile der Polymerschmelze berechnet und ihre Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit und der Zusammensetzung mathematisch dargestellt und diskutiert. Dabei wurde beobachtet, daß der Schwellwert eines Blends eine geringere Veränderung mit der Schergeschwindigkeit erfährt, als ihn die Einzelkomponenten aufweisen.

Characterization of branched polymers by SEC coupled with a multiangle light scattering detector. II. Data processing and interpretation

“…Branching may influence thermodynamic interactions between the polymer and solvent,1–3 rheological properties,4, 5 Θ temperature,2, 6 glass‐transition temperature,7 melting behavior and crystallization,8 phase separation of polymer mixtures,9, 10 curing behavior of synthetic resins,11 mechanical properties, solubility, chemical resistance, and solution viscosity. In some cases the branching can have counteracting impact; for example, the change of glass‐transition temperature with increasing degree of branching is the result of two effects: the increased number of end groups increases the chain mobility and free volume, whereas the introduction of branch points reduces the chain mobility and free volume.…”

Thermal and rheological studies on the molecular composition and structure of metallocene‐ and Ziegler–Natta‐catalyzed ethylene–α‐olefin copolymers

“…Although the homogeneous LLDPEs and HDPEs have better physical properties than heterogeneous LLDPEs and HDPEs, they are even more difficult to process as a result of their narrow MWD. Several articles,2, 3, 24–38 however, have reported that certain classes of metallocene catalysts can produce polymers with controlled amounts of LCB, which leads to both excellent processability and superior mechanical properties.…”

Rheological and morphological properties of high‐density polyethylene and poly(ethylene–octene) blends

“…This model was tested by Schellenberg to study the steady rheological properties of blends based on HDPE and ethylene–octene copolymer with low proportion of octene (ρ = 0.909 g/cm 3 ) and high content of long chain branching 20. The model 1 fits well our data with a correlation coefficient ( R = 0.98) slightly inferior to that one found by Schellenberg ( R = 0.99).…”

“…The steady state shear viscosity, as a function of the shear rate, is a dominating parameter in the processing behavior of polymer melts. Thus, the ability to predict the viscosity from molecular parameters is of general interest 20, 42…”

“…Several researchers have studied the rheological properties of metallocene polymers 12–19. However, very little is known regarding the rheological properties of blends based on polyolefin (PP and PEs) and metallocene polymers 10, 20. Therefore, in this work, a systematic study has been carried out to investigate HDPE‐based blends containing a commercial metallocene poly(ethylene‐ co ‐1 octene) as a second component.…”