Effect of melt viscosity of polypropylene on morphology and mechanical properties of TLCP/PP IN situ composite films
2
Issued Date
1999
Copyright Date
1999
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xix, 129 leaves : ill.
ISBN
9746633821
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Sc. (Physical Chemistry))--Mahidol University, 1999
Suggested Citation
Banchob Wanno Effect of melt viscosity of polypropylene on morphology and mechanical properties of TLCP/PP IN situ composite films. Thesis (M.Sc. (Physical Chemistry))--Mahidol University, 1999. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/103439
Title
Effect of melt viscosity of polypropylene on morphology and mechanical properties of TLCP/PP IN situ composite films
Alternative Title(s)
อิทธิพลของความหนืดของพอลิโพรพิลีนที่มีต่อโครงสร้างสัณฐานและสมบัติเชิงกลของฟิล์ม TLCP/PP In situ คอมโพสิท
Author(s)
Abstract
Polypropylene (PP) with different melt flow rates (MFR) and thermotropic liquid crystalline polymer (TLCP), a block copolymer of p-hydroxybenzoic acid and ethylene terephthalate (60/40 mole ratio), have been melt blended using a co-rotating twin screw extruder. The blends were extruded as cast films at different draw ratios (slit width/film thickness). SEBS, EPDM and MA-g-EPDM were used as compatibilizers. The morphology of these composite films was observed by means of optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The viscosity of the neat polymers and blends measured using capillary rheometer were found to decrease with increasing shear rate and temperature. The viscosity ratios (TLCP to PP) at 240C and 255C are much smaller than unity for all the shear rates studied. The viscosity ratios at 240C lie in the range of 0.07 to 0.23 and at 255C are in the range of 0.04 to 0.15. Addition of a few percent of elastomeric compatibilizer was found to reduce the melt viscosity of the blends. Increasing the film draw ratio and the processing temperature were found to increase the aspect ratio (length to width ratio) of TLCP fiber, and hence a pronounced increase in the Youngs modulus of the composite film in machine direction (MD). High PP melt viscosity is shown to lead to better fibrillation of TLCP dispersed phase with high aspect ratio. The addition of compatibilizers significantly increases the tensile strength of the composite film. This might be due to an increase in the interfacial adhesion between the TLCP and PP phases. The morphology of the blends suggests that all compatibilizers help improve the dispersion of TLCP phase. SEBS is found to be more effective compatibilizer than EPDM and MA-g-EPDM, as thinner and longer TLCP fibrils are observed.
งานวิจัยนี้ได้เตรียมพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิโพรพิลีน (PP) ที่มีค่าอัตราหลอมเหลว ไหล (MFR) ต่างๆกับพอลิเมอร์ผลึกเหลว (TLCP) ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ของพาราไฮดรอกซิเบนโซอิก แอซิดกับพอลิเอททิลีนเทอเรพทาเลท (อัตราส่วนโดยโมล 60/40) โดยใช้เครื่องผสมแบบเกลียวคู่ แล้วขึ้นรูปเป็นฟิล์มบางที่มีค่าอัตราการดึงต่างกัน และได้ศึกษาผลของการการเติมสารช่วยผสม SEBS, EPDM และ MA-g-EPDM ศึกษาลักษณะโครงสร้างสัณฐานของฟิล์มที่เตรียมได้โดยใช้กล้อง จุลทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน วัดความหนืดของพอลิเมอร์และพอลิเมอร์ผสมโดยใช้เครื่องคาปิลลารี่รีโอมิเตอร์ พบว่า มีค่าลดลงเมื่อเพิ่มอัตราเฉือนและเพิ่มอุณหภูมิ อัตราส่วนความหนืดระหว่างพอลิเมอร์ผลึกเหลว ต่อพอลิโพรพิลีนที่อุณหภูมิ 240C และ 255C มีค่าน้อยกว่าหนึ่งตลอดช่วง อัตราเฉือนที่ศึกษาโดยที่อัตราส่วนความหนืดที่อุณหภูมิ 240C มีค่าอยู่ในช่วง 0.07 ถึง 0.23 และ ที่อุณหภูมิ 240C มีค่าอยู่ในช่วง 0.07 ถึง 0.23 การเติมสารช่วยผสม ลงไปปริมาณเล็กน้อยพบว่าช่วยลดความหนืดของพอลิเมอร์ผสม การเพิ่มอัตราส่วนการดึงฟิล์มและการเพิ่มอุณหภูมิที่ใช้ขึ้นรูปฟิล์มทำให้เพิ่มค่า ความยาวต่อความกว้างของเส้นใยพอลิเมอร์ผลึกเหลว ส่งผลให้ค่ายังมอดูลัสของคอมโพสิทฟิล์ม ที่วัดในแนวขนานกับทิศการขึ้นรูปฟิล์มมีค่าเพิ่มขึ้น พบว่าพอลิโพรพิลีนที่มีค่าความหนืดสูง ทำให้พอลิเมอร์ผลึกเหลวเกิดเป็นเส้นใยที่มีค่าอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูง การเติม สารช่วยผสมทำให้ค่าการทนต่อแรงดึงของคอมโพสิทฟิล์มเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอาจเกิด จากการยึดเกาะระหว่างวัฎภาคของพอลิเมอร์ผลึกเหลวกับพอลิโพรพิลีนดีขึ้น จากโครงสร้าง สัณฐานของพอลิเมอร์ผสมแสดงให้เห็นว่าสารช่วยผสมทั้งหมดช่วยเพิ่มการกระจายตัวของวัฎภาค ของพอลิเมอร์ผลึกเหลว พบว่าสารช่วยผสม SEBS ให้ผลดีกว่า EPDM และ MA-g-EPDM โดยให้เส้นใยพอลิเมอร์ผลึกเหลวที่บางและยาวกว่า
งานวิจัยนี้ได้เตรียมพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิโพรพิลีน (PP) ที่มีค่าอัตราหลอมเหลว ไหล (MFR) ต่างๆกับพอลิเมอร์ผลึกเหลว (TLCP) ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ของพาราไฮดรอกซิเบนโซอิก แอซิดกับพอลิเอททิลีนเทอเรพทาเลท (อัตราส่วนโดยโมล 60/40) โดยใช้เครื่องผสมแบบเกลียวคู่ แล้วขึ้นรูปเป็นฟิล์มบางที่มีค่าอัตราการดึงต่างกัน และได้ศึกษาผลของการการเติมสารช่วยผสม SEBS, EPDM และ MA-g-EPDM ศึกษาลักษณะโครงสร้างสัณฐานของฟิล์มที่เตรียมได้โดยใช้กล้อง จุลทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน วัดความหนืดของพอลิเมอร์และพอลิเมอร์ผสมโดยใช้เครื่องคาปิลลารี่รีโอมิเตอร์ พบว่า มีค่าลดลงเมื่อเพิ่มอัตราเฉือนและเพิ่มอุณหภูมิ อัตราส่วนความหนืดระหว่างพอลิเมอร์ผลึกเหลว ต่อพอลิโพรพิลีนที่อุณหภูมิ 240C และ 255C มีค่าน้อยกว่าหนึ่งตลอดช่วง อัตราเฉือนที่ศึกษาโดยที่อัตราส่วนความหนืดที่อุณหภูมิ 240C มีค่าอยู่ในช่วง 0.07 ถึง 0.23 และ ที่อุณหภูมิ 240C มีค่าอยู่ในช่วง 0.07 ถึง 0.23 การเติมสารช่วยผสม ลงไปปริมาณเล็กน้อยพบว่าช่วยลดความหนืดของพอลิเมอร์ผสม การเพิ่มอัตราส่วนการดึงฟิล์มและการเพิ่มอุณหภูมิที่ใช้ขึ้นรูปฟิล์มทำให้เพิ่มค่า ความยาวต่อความกว้างของเส้นใยพอลิเมอร์ผลึกเหลว ส่งผลให้ค่ายังมอดูลัสของคอมโพสิทฟิล์ม ที่วัดในแนวขนานกับทิศการขึ้นรูปฟิล์มมีค่าเพิ่มขึ้น พบว่าพอลิโพรพิลีนที่มีค่าความหนืดสูง ทำให้พอลิเมอร์ผลึกเหลวเกิดเป็นเส้นใยที่มีค่าอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูง การเติม สารช่วยผสมทำให้ค่าการทนต่อแรงดึงของคอมโพสิทฟิล์มเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอาจเกิด จากการยึดเกาะระหว่างวัฎภาคของพอลิเมอร์ผลึกเหลวกับพอลิโพรพิลีนดีขึ้น จากโครงสร้าง สัณฐานของพอลิเมอร์ผสมแสดงให้เห็นว่าสารช่วยผสมทั้งหมดช่วยเพิ่มการกระจายตัวของวัฎภาค ของพอลิเมอร์ผลึกเหลว พบว่าสารช่วยผสม SEBS ให้ผลดีกว่า EPDM และ MA-g-EPDM โดยให้เส้นใยพอลิเมอร์ผลึกเหลวที่บางและยาวกว่า
Description
Physical Chemistry (Mahidol University 1999)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Physical Chemistry
Degree Grantor(s)
Mahidol University