KFUPM ePrints

Structure-property relationships of metallocene linear low density polyethylene (LLDPE)

Islam, Md. Ashraful (2005) Structure-property relationships of metallocene linear low density polyethylene (LLDPE). Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.


Arabic Abstract

تم في هذا البحث دراسة تأثير التركيب الجزيئي على مواصفات البولي ايثلين الخطي قليل الكثافة المصنع بواسطة حفاظ الميتالوسين. تمت دراسة تأثير كمية ونوعية وتوزيع التفرع على الخواص الحرارية والميكانيكية للبولمر. وجد أن درجة البلورة تقل مع زيادة كمية التفرع مما يضعف من معامل قوة البولمر. وجد أن الخواص الميكانيكية النهائية لا تعتمد على كمية التفرع. وجد أن البولمرات المصنعة بواسطة حفاز زيقلر - ناتا لها خواص ميكانيكية أفضل من مثيلاتها المصنعة بواسطة حفاز الميتالوسين عند استخدام قوة شد قليلة في حين أن البولمرات الميتالوسينية أحسن منها في حالة استخدام قوة شد عالية. أيضاً تمت دراسة حركية البلورة ومعاملاتها وتأثير الخواص الجزيئية في ذلك. وجد أن كمية التفرع تؤثر تأثيراً كبيراً في طريقة البلورة. كما أن البلورة الثانوية تتأثر بشدة بكمية التفرع. أما نوعية التفرع فليس لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية أو الحرارية. كذلك وجد أن توزيع التفرع له تأثير قوي على حركية البلورة، كذلك تمت دراسة درجة التبريد وسرعة الشد على الخواص الحرارية والميكانيكية.

English Abstract

In this study, the structure-property relationships of metallocene linear low density polyethylene (m-LLDPE) are investigated. Particularly, the influence of the branch content (BC), composition distribution, and comonomer type on the thermal and mechanical properties of m-LLDPEs was studied. The mechanical properties were studied by means of stress/strain experiments. The increase in BC of m-LLDPEs lowered the crystallinity and the modulus. The ultimate mechanical properties of m-LLDPEs were weakly dependent on BC. The commonomer type had no significant effects on the mechanical properties of m-LLDPEs. The Ziegler-Natta LLDPEs (ZN-LLDPEs) were also studied for comparison purposes. However, ZN-LLDPEs showed higher small strain properties but lower ultimate properties than m-LLDPEs of similar Mw, branch type, and BC. In addition, the influence of strain rate on the mechanical properties of m-LLDPEs was examined. For low BC m-LLDPEs, there exists a very narrow strain rate window within which a maximum in modulus and ultimate properties was observed. The strain rate had no influence on the mechanical properties of the highly branched m-LLDPEs. The nonisothermal crystallization kinetics parameters of m-LLDPEs were measured by modulated differential scanning calorimetry. It was found that BC causes a significant change in the crystallization behavior. Crystallization peak temperature shifts to lower region as BC increases. The secondary crystallization process strongly influenced the nonisothermal crystallization of all resins. The Avrami exponent, n, was in the range of 1.5 to 2.5, suggesting a rod-like growth. The comonomer type had almost no effect on the crystallization kinetics. A strong effect of composition distribution was observed on the crystallization peak and the enthalpy of crystallization. However, similar crystallization mechanism was observed for both m-LLDPEs and ZN-LLDPE. In addition, the effect of cooling rate on the nonisothermal crystallization mechanism of HDPE and LLDPE was examined.

Item Type:Thesis (Masters)
Date:January 2005
Date Type:Completion
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Creators:Islam, Md. Ashraful
Committee Advisor:Hussein, Ibnewaleed A.
Committee Members:Kahraman, Ramazan and Abu-Sharkh, Basel F. and Atiqullah, M. and Zaidi, S. M. Javaid
ID Code:10536
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 17:07
Last Modified:30 Apr 2011 15:36

Repository Staff Only: item control page