On Ethylene-Copolymers with Crystallizing Side-Chains

Ing. Miroslav JANÍČEK

Master's thesis

Abstract:

Common techniques of polyethylene polymerization are outlined in the theoretical part of this Master Thesis. Because presented work follows Dr. Piel{\crq}s research, the copolymerization of the linear low-density polyethylene using a new metallocene catalytic system is described. Relevant characteristics of newly acquired copolymers are also presented. Experimental part deals with investigation of the polymer structure using differential scanning calorimetry and both wide-angle and small-angle x-ray scattering. Polarized-light microscopy was applied to observe the grain structure of the material, while scanning electron microscopy provided images of the free-crystallized surface. A model was proposed to describe probable structure of the crystalline regions created by the chains with branches. It was confirmed that tested materials are comprised of two distinct crystalline structures. One is ascribed to the main chain lamellae, while the second is an evidence of the ordered structure of the branches in the inter-lamellae space.

Abstract:

Diplomová práce v teoretické části nastiňuje běžné metody katalýzy polymerace ethylenu a její souvislost s charakterem řetězce. Jelikož navazuje na práci Dr. Piela, je dále uvedena metoda přípravy testovaných vzorků lineárního nízkohustotního polyethylenu novým metalocenovým katalytickým systémem a shrnuje relevantní charakteristiky získaných polyethylenových kopolymerů. V praktické části bylo provedeno měření teplot tání a krystalizace pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie, krystalinita byla měřena širokoúhlým rozptylem rentgenového záření, zatímco dlouhá perioda byla měřena pomocí maloúhlého rozptylu. Řezy vzorků byly pozorovány optickým mikroskopem s polarizovaným světlem, volně krystalizovaný povrch vzorků byl pozorován skenovacím elektronovým mikroskopem. Byl navrhnut model, který popisuje pravděpodobné ukládání řetězce s bočním větvením do lamel. Bylo potvrzeno, že zkoumané materiály obsahují dvojí krystalické struktury, kdy jedna je připisována lamelám hlavního řetězce, zatímco druhá krystalickým strukturám tvořených bočními větvemi.

Keywords

mLLDPE, kopolymer alfa-olefinu, morfologie, krystalická struktura

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2009

Identifier: 10733

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2009
• Supervisor: doc. Ing. Roman Čermák, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Polymer Engineering