Das Doppelschmelzverhalten derβ-Phase des isotaktischen Polypropylens

Zusammenfassung

Wenn Proben der hexagonalenβ-Phase des isotaktischen Polypropylens über die Schmelztemperatur aufgeheizt werden, tritt gewöhnlich die Rekristallisation zur α-Phase (monoklin) mit höherer Schmelztemperatur auf. Überdies wird häufig die Erscheinung des Doppelschmelzens derβ-Phase selbst während der DSC-Messungen beobachtet. Durch die Untersuchung Über den Einfluß der Kristallisationstemperatur, der Aufheizgeschwindigkeit während DSC-Messungen, und der Aufheizunterbrechung, auf die Art des Auftretens des Doppelschmelzens kann man finden, daß diese Erscheinung aus dem Schmelzen der ursprünglichenβ-Phase und der nachfolgenden Rekristallisation zur stabileren Struktur (β′) während des Aufheizprozesses verursacht wird, wie in Fällen von anderen kristallinen Polymeren, worüber von anderen Autoren bereits berichtet worden ist.

Aus der Röntgenweitwinkelbeugung wurde gefunden, daß dieβ′-Struktur das gleiche hexagonale Gitter und auch die gleicheb-Achse-Orientierung wie die ursprüngliche Probe hat.

Aus der polarisationsmikroskopischen Beobachtung anβ-Phasen-Proben während des Aufheizens unter Benutzung eines mit einem Temperaturgradienten im Probefilm ausgerüsteten Heizapparates wurde gezeigt, daß dieβ′-Struktur nicht eigentlich existiert, sondern durch Rekristallisation entstanden ist, welche nach dem Schmelzen der zunächst bestehendenβ-Struktur schnell geschieht.

Aus diesen Ergebnissen folgt, daß Rekristallisation zurβ′-Struktur ein nach dem Schmelzen der ursprunglichenβ-Struktur schnell fortschreitender Prozeß ist, wobei die anfängliche Kristallstruktur und Orientierung in irgendeiner Weise erhalten bleibt. Betrachtungen über die Weise, wie dies möglich sein kann, werden beschrieben.

Summary

Whenβ-phase-samples (hexagonal) of isotactic polypropylene are heated beyond the melting point, recrystallization to a-phase with higher melting temperature (monoclinic) usually occurs. Besides this, the double melting phenomenon ofβ-phase itself is often observed during DSC-measurements. By investigating the influence of the crystallization temperature, heating rate during DSC-measurements, and partial scanning, upon the appearance of the double melting endotherms, it can be seen that this is caused by melting of the originalβ-phase and subsequent recrystallization to a stabler structure (β′) during scanning, similarly to the cases of other crystalline polymers which have already been reported by several authors.

From wide-angle x-ray diffraction study it was found thatβ′-structure has the same hexagonal lattice and also the sameb-axis orientation as the original sample.

By polarization-microscopic observation on theβ-phase-samples during heating, using a hot stage equipped with a temperature-gradient in the sample film, it was shown thatβ′-structure is not originally existing but is brought forth through recrystallization, occurring rapidly after melting of the originalβ-structure.

From these results it is considered that recrystallization toβ ^′-structure is a process which advances rapidly after melting of originalβ-structure, inheriting the original crystal structure and orientation in some way. Speculations about the way are also described.