Effects of branching on some properties of ethylene/α‐olefin copolymers

TLDR: In this paper, the melting index-intrinsic viscosity (MI-[η]) correlation, melt tension, and melt extensibility were found to be hardly affected by the branches.

Abstract: Copolymers of ethylene with relatively small amount of nine species of α-olefins, i.e., propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, octene-1, dodecene-1, octadecene-1, 4-methylpentene-1, and 4.6-dimethylheptene-1 were prepared with the use of ZIEGLER-NATTA catalyst and their melt properties, crystalline behaviors, and various physical properties were investigated in relation to the side-chain length and structure. The melt index-intrinsic viscosity (MI-[η]) correlation, melt tension, and melt extensibility were found to be hardly affected by the branches. On the crystalline behavior and physical properties, the effects of branching generally became more pronounced when the branch sizes became larger. It was noticeable, however, that ethyl and propyl branches exert strong effects in comparison with their relatively small sizes. It was also observed that the ethylene/octadecene-1 copolymers have lower β-peak heights and higher β-peak temperatures in E″-temperature curves than expected from their branch size, and this was considered to be due to the crystallization of the side-chains. The properties of high pressure polyethylenes coincided, in many respects, with those of the copolymers having bulky branches. Copolymere aus Athylen und verhaltnismasig geringen Mengen an neun α-Olefinen, d.h. Propylen Buten-1, Penten-1, Hexen-1, Octen-1, Dodecen-1, Oktadecen-1, 4-Methylpenten-1 und 4.6-Dimethylhepten-1, wurden unter Verwendung eines ZIEGLER-NATTA-Katalysators hergestellt. Die Schmelzeigenschaften, das Verhalten des Kristallzustandes und verschiedene andere physikalische Eigenschaften wurden in bezug auf Lange und Struktur der Seitenketten untersucht. Es wurde gefunden, das die Schmelzindex-Grenzviskositatszahl (MI-[η])- Beziehung sowie die Ausdehnbarkeit und Tension der Schmelze nur wenig durch die Seitenketten beeinflust werden. Fur das Verhalten des Kristallzustandes und die physikalischen Eigenschaften ergab sich, das die Einflusse der Seitenketten generell um so starker sind, je groser die Seitenketten sind. Es war aber bemerkenswert, das Athyl- und Propylseitenketten fur ihre Grose einen starken Einflus ausuben. Bei den Athylen/Oktadecen-Copolymeren wurden niedrigere β-Peakhohen und hohere β-Peaktemperaturen in E″-Temperaturkurven, als von der Seitenkettengrose zu erwarten war, beobachtet; diese Ergebnisse konnen auf die Kristallisation der Seitenketten zuruckgefuhrt werden. Die Eigenschaften der Hochdruckpolyathylene stimme in mancher Hinsicht mit denjenigen der Copolymeren mit grosen Seitenketten uberein.