Analisi microstrutturale di poliolefine con frazionamento termico accoppiato a misure di scattering di raggi X in situ ed effetti del processo di sigillatura a caldo.

Abstract

Nel presente lavoro, due copolimeri industriali e una miscela dei due, tutti biorientati, sono stati frazionati con la tecnica a stadi successivi di auto-nucleazione e ricottura. La miscela, caratterizzata da un rapporto 40:60 di polietilene ad alta densità (HDPE) e polietilene lineare a bassa densità (LLDPE), mostra miscibilità e co-cristallizzazione. Un’equazione di Gibbs-Thompson modificata è utilizzata per predire i valori di spessori lamellari di ogni frazione a partire dal loro comportamento termico. I risultati sono consistenti con quelli derivanti da misurazioni in-situ di scattering di raggi-X a basso angolo (SAXS) per il campione di LLDPE, il quale è stato quindi sottoposto anche al processo di sigillatura a caldo. I campioni sigillati mostrano resistenza media di separazione crescente per temperature crescenti di sigillatura. Tutti i campioni sigillati mostrano comportamento adesivo di separazione. Si trovano variazioni microstrutturali per l’LLDPE prima e dopo il processo di sigillatura a caldo.

In this study, two industrial polyethyelene copolymers and a blend of the two, all biaxially oriented, have been fractionated and examined through successive self nucleation and annealing (SSA) to study different microstructural parameters and their distributions. The blend sample shows miscibility and co-crystallization for a mixing ratio of 40:60 of respectively high density polyethylene (HDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE). A modified Gibbs-Thompson equation is employed to predict the lamellar thickness of each fraction from their melting behaviour. The results found are consistent with the values found with in-situ small angle X-ray scattering (SAXS) measurements only for the sample of LLDPE, which was then subjected also to the heat sealing process. The sealed films show increasing average peeling strength and displaceament with incresing temperature of sealing. All samples display adhesive peeling behaviour. Microstructural variations are found in the same sample before and after the heat sealing process.