Caracterização de polietilenos lineares de baixa densidade II: fracionamento por cristalização isotérmica a partir do estado fundido Linear low-density polyethylene characterization II: fractionation by multiple-step isothermal crystallization from the melting state

• Main Authors: Antonio C. Quental, Lilian S. Hanamoto, Maria I. Felisberti
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Polímeros 2005-11-01
• Series: Polímeros
• Subjects: Polietileno linear de baixa densidade; microestrutura; DSC; fracionamento; Linear low density polyethylene; characterization; fractionation
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-14282005000400013
• ISSN: 0104-1428; 1678-5169

Os polietilenos lineares de baixa densidade (PELBD) são uma classe de polietilenos com cadeias lineares contendo somente ramificações de cadeia curta devido à inserção de uma alfa-olefina durante as reações de copolimerização com o eteno. As alfa-olefinas comumente utilizadas são o 1-buteno, o 1-hexeno e o 1-octeno. Dependendo da alfa-olefina e do catalisador utilizado na polimerização, os PELBD apresentam microestruturas que resultam em diferentes propriedades térmicas e mecânicas. Uma técnica simples e eficaz para a avaliação da distribuição de comonômeros nas cadeias poliméricas é o fracionamento por cristalização isotérmica a partir do estado fundido realizado via DSC. Neste método submete-se o polímero a diversas cristalizações isotérmicas durante o resfriamento, a partir do estado fundido. Este processo favorece a separação da fração cristalina em grupos contendo lamelas de diferentes espessuras, dependendo da distribuição da aolefina ao longo da cadeia do polímero e da massa molar. Durante o posterior aquecimento das amostras fracionadas observam-se picos endotérmicos em número igual ao de isotermas, que fornecem informações sobre a distribuição relativa dos comonômeros ao longo das cadeias dos PELBD. Neste trabalho, esta metodologia foi aplicada a diversos tipos de PELBD obtidos utilizando-se diferentes tipos e teores de alfa-olefina, e diferentes sistemas catalíticos. A influência das condições experimentais sobre a eficiência do fracionamento também foi avaliada. A eficiência do fracionamento depende das temperaturas de cristalização e dos intervalos de temperaturas de cristalização utilizados, sendo que os tempos e as temperaturas e intervalos devem variar de acordo com a microestrutura do PELBD.<br>Linear low-density polyethylenes (LLDPE) are a class of polyethylenes with linear chains containing only short chain branches due to the insertion of alpha-olefin units during the copolymerization with ethene. The alpha-olefins commonly used are 1-butene, 1-hexene and 1-octene. Depending on the alpha-olefin and the catalyst used for the polymerization, LLDPE presents different microstructures which determine the thermal and mechanical properties. One simple and efficient method to evaluate the microstructure of LLDPE is the fractionation by Multiple-Step Isothermal Crystallization from Melting State conducted by DSC. This method is based on several steps of isothermal crystallization of the polymer on decreasing the temperature from the melt. This process favors the separation of the crystalline material into groups having different lamellae thickness depending on the amount and distribution of the alpha-olefin units in the macromolecular chains and on the molar mass. The melting endotherm of a fractionated sample is made up of the same number of peaks as the isothermal crystallization steps, which inform the relative comonomers distributions between different LLDPE chains. In this work, this methodology was applied to determine the relative comonomers distribution of different LLDPE. The isothermal temperature, temperature range and the time influence the efficiency of the fractionation and these parameters must be chosen according to the LLDPE microstructure.