Effects of EPDM rubber on crystallization behaviour and morphology of iPP/HDPE blend

Abstract

The effects of EPDM rubber on the crystallization behaviour of isotactic polypropylene (iPP) in the ternary iPP/HDPE/EPDM blends were studied by means of DSC and X-ray diffraction. Analysis of the crystallization exotherm peaks in terms of crystallization nucleation and growth rates and crystallinity revealed variations in the morphology of the iPP component in the blends as a function of the EPDM content. The DSC and X-ray diffraction results showed that the overall crystallinity decreased as the weight percentage of EPDM was increased in the iPP/HDPE blends.

The morphology of these blends was studied by scanning electron microscopy, which revealed a random distribution of EPDM throughout the iPP matrix. The size and number of these rubber particles increased with increase of the EPDM weight percentage in the ternary iPP/HDPE/EPDM blends. The probable existence of composite inclusions of EPDM-HDPE in an iPP matrix is suggested.

Zusammenfassung

Die Effekte von EPDM-Kautschuk auf das Kristallisationsverhalten von isotaktischem Polypropylen (iPP) in den ternären Gemischen iPP/HDPE/EPDM wurden mittels DSC und Röntgendiffraktometrie untersucht. Die Analyse der exothermen Kristallisationspeaks mit Hinblick auf die Kristallisationskeimbildung und die Geschwindigkeit des Kristallwachstums und die Kristallinität deuten auf morphologische Varianten der iPP-Komponente in den Gemischen in Abhängigkeit vom EPDM-Gehalt hin. Die durch DSC und Röntgendiffraktometrie erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß die Kristallinität mit steigendem Gehalt an EPDM in den iPP/HDPE-Gemischen abnimmt. Die Morphologie dieser Gemische wurde durch Scanningelektronenmikroskopie untersucht. Es wurde eine random-Verteilung des EPDM in der iPP-Matrix festgestellt. Größe und Zahl dieser Kautschukpartikel nehmen mit zunehmendem EPDM-Gewichtsanteil in den ternären iPP/HDPE/EPDM-Gemischen zu. Auf die wahrscheinliche Existenz von EPDM/HDPE-Einschlüssen in einer iPP-Matrix wird hingewiesen.

Резюме

Методом ДСК и рентген оструктурного анали за изучено влияние ЕПДМ резины на кристаллизацию изот актического полипро пилена (и-ПП) в тройных смесях иПП-ХД ПЕ-ЕПДМ. Анализ эксзотермиче ских пиков кристалли зации, проведенный на основ е образования центров кристаллизации, скор ости их роста и степени крист аллизации, показал морфологические изм енения изотактическ ого полипропилена в зави симости от содержани я ЕПДМ. Результаты изме рений ДСК и рентгеноструктурно го анализа показали, ч то полная кристаллизация умен ьшается с увеличение м весового процента ЕПДМ в смеси и-ПП-ХДПЕ. Морфология этих смес ей была изучена метод ом сканирующей электро нной микроскопии, показавшей произвол ьное распределение Е ПДМ в матрице изотактического пол ипропилена. При этом размер и коли чество частиц ЕПДМ увеличивается с увел ичением весового про цента этой резины в тройных смесях и-ПП-ХДПЕ-ЕПДМ. Предположено возмож ное существование в и-ПП матрице сложных включений типа ЕПДМ-Х ДПЕ.