Vývoj struktury alfa- a beta-polypropylenu během fotodegradace

Abstract

Vliv UV záření na čistý a b-nukleovaný izotaktický polypropylen byl studovány na molekulární, nadmolekulární a mikroskopické úrovni. Komerčně dostupný izotaktický polypropylen (PP) byl modifikován specifickým b-nukleačním činidlem založeném na N,N´-dicyklohexylnaftalen-2,6-dikarboxamidu. Lisované destičky byly připraveny jednak z původního (a-PP) ale rovněž z nukleovaného (b-PP) polypropylenu a následně vystaveny UV záření. Jednotlivé doby expozice byly zvoleny v intervalu od 0 do 240 hodin. Ke sledování molekulární degradace a vývoje nadmolekulární struktury bylo použito infračervené spektroskopie, širokoúhlé rentgenografie a diferenciální snímací kalorimetrie (DSC). Tvorba povrchových trhlin byla pozorována pomocí světelného mikroskopu. Bylo zjištěno, že b-PP degraduje pomaleji než a-PP; |vzrůst krystalinity během krátkodobého ozařování a její následný pokles při dlouhodobém vystavení UV záření byl pozorován u obou vzorků. Relativní obsah b-fáze v krystalickém podílu b-PP zůstal během vystavení UV záření neměnný. Výsledky z DSC ukázaly, že u obou a-PP i b-PP s rostoucím časem ozařování výrazně klesala schopnost krystalizovat. Nižší degradabilita b-PP ve srovnání s a-PP byla připsána jeho větší světelné absorbci, která plyne ze specifické morfologie této krystalické fáze.

The effects of UV irradiation on neat and b-nucleated isotactic polypropylenes have been studied at the molecular, morphological and microscopic levels. Commercially available isotactic polypropylene (PP) was modified by a specific b-nucleating agent based on N,N´-dicyclohexylnaphthalene-2,6-dicarboxamide. Compression-moulded plates were prepared from both starting (a-PP) and nucleated (b-PP) polypropylenes and exposed to UV-irradiation. The exposure time varied from 0 to 240 hours. Molecular degradation and the evolution of supermolecular structure were determined using infrared spectroscopy, wide-angle X-ray scattering and differential scanning calorimetry

surface cracking was observed by light microscopy. Lower molecular degradability was found in b-PP as compared to a-PP

an increase in crystallinity upon short-time exposure followed by crystallinity decrease with prolonged exposure was detected in both samples. The relative b-phase content within the crystalline portion of b-PP remained stable during UV irradiation under given irradiation conditions. Re-melting experiments have shown that the crystallization ability of both a-PP and b-PP markedly decreased with exposure time. Lower degradability of b-PP as compared to a-PP has been ascribed to higher light absorbance resulting from the specific morphology of b-PP.