اثر غلظت عامل هسته‌زا بر سینتیک بلورش مذاب ناهم‌دمای کوپلیمر ضربه‌ای پلی‌پروپیلن در هسته‌زایی بتا

فرضیه: ‌هسته‌زایی بتا در هم‌افزایی به فاز لاستیکی کوپلیمر ضربه‌ای پلی‌پروپیلن (bipc) موجب افزایش استحکام ضربه‌ای در دمای کم می‌شود. مقدار بلورش عامل اصلی موثر بر عملکرد مکانیکی و استحکام ضربه‌ای است. گام مهم در توسعه کاربرد این پلیمر در مقیاس صنعتی، مطالعه سینتیک بلورش آن به‌ویژه در حالت ناهم‌دماست که با فرایندهای صنعتی ارتباط بیشتری دارد. بدین‌منظور، در این مقاله اثر غلظت عامل هسته‌زای ‌‌b بر سینتیک بلورش ناهم‌دمای bipc با مدل‌های نظری بررسی شده است.روش‌ها: سینتیک بلورش مذاب ناهم‌دمای نمونه‌های bipc با دو مقدار مختلف کلسیم پیملات به‌عنوان عامل هسته‌زای بتا که با روش اختلاط محلولی تهیه شده بودند، در سرعت‌های مختلف سرمایش (1، 10 و 25c/min) به‌کمک گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) بررسی شد. همچنین، برای تایید تشکیل فاز بلوری b، الگوی پراش پرتو x برای کوپلیمر ضربه‌ای پلی‌پروپیلن دارای عامل هسته‌زای بتا تهیه شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد، با افزایش غلظت عامل هسته‌زا بتا، مقدار بلورش کلی نمونه افزایش یافت. همچنین، افزایش سرعت سرمایش و غلظت عامل هسته‌زا به نفع تشکیل بلور بتا بود. از سوی دیگر، نتایج محاسبه زمان نیمه‌عمر بلورش، تغییرات سرعت تبدیل با بلورش نسبی، تحلیل سینتیکی mo و ارزیابی انرژی فعال‌سازی براساس روش kissinger نشان داد، هر چقدر سهم بلور بتا بیشتر و سهم a کمتر باشد، سینتیک بلورش کندتر می‌شود. بنابراین، افزایش غلظت عامل هسته‌زای بتا سبب کاهش سرعت بلورش می‌شود. مدل سنتیکی ozawa به‌دلیل وجود عامل هسته‌زا و نیز بلورش ثانویه، ناکارآمد بود، درحالی که تحلیل mo به‌خوبی توانست اثر غلظت عامل هسته‌زا را بر سینتیک بلورش روشن سازد.

Effect of Nucleating Agent Concentration on NonIsothermal Melt Crys‌tallization Kinetics of bNucleated Impact Polypropylene Copolymer

Hypothesis: bNucleation in synergy to rubbery phase of impact polypropylene copolymer (bIPC) leads to enhanced impact s‌trength at low temperature. The extent of crys‌tallinity is a major factor affecting the mechanical performance and impact s‌trength. An important s‌tep to develop the application of this polymer on indus‌trial scale is to s‌tudy its crys‌tallization kinetics especially in nonisothermal mode which is more closely related to indus‌trial processes. For this purpose, the effect of beta nucleating agent concentration on the nonisothermal crys‌tallization kinetics of µIPC has been inves‌tigated in this article by theoretical models. Methods: Nonisothermal melt crys‌tallization kinetics of bIPC samples with two different amounts of calcium pimelate as the beta nucleating agent, prepared in solution blending method, was inves‌tigated at various heating rates of 1, 10 and 25°C/min using differential scanning calorimetry.Findings: The results showed that the total crys‌tallinity improved by increasing the content of bnucleating agent (bNA). Also, increasing the cooling rate and increasing the concentration of the nucleating agent were in favor of beta crys‌tal formation. On the other hand, the results of calculating the halftime for crys‌tallization, changes in conversion rate with relative crys‌tallization, Mo's analysis and the evaluated activation energy based on Kissinger method showed that the higher the share of beta crys‌tal and the lower the share of alpha, the crys‌tallization kinetics of bIPC slowed down. Therefore, increasing the concentration of beta nucleating agent reduces the rate of crys‌tallization of bIPC. The Ozawa model was not accurate enough due to the presence of secondary crys‌tallization, while the Mo's analysis was well able to elucidate the effect of the concentration of the nucleating agent on the crys‌tallization kinetics.