Polypropeenin tilavuusmuutokset eri paineissa ja lämpötiloissa

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia jäähdytyspaineen, lämpötilan ja eri jäähtymisnopeuksien vaikutusta polypropeenin tilavuuteen. Työssä tutkittavana raaka-aineena oli Borealis Polymersin PP BEC 5012. Mittaukset järjestettiin niin, että dilatometrillä mitattiin jäähdytyksen vaikutusta PP:n tilavuuteen vakiopaineessa. Paine pysyi samana ja muuttujina toimivat jäähtymistavat, jotka olivat: vapaa jäähtyminen, paineilmajäähdytys ja vesi jäähdytys. Reometrillä mitattaessa lämpötila pysyi vakiona, mutta paine kasvoi haluttuun arvoon asti. Reometri ja dilatometrimittauksista tuloksena saadaan pvT- käyriä, joista on tulkittavissa kyseisten mittausparametrien vaikutusta koeraaka-aineen tilavuusmuutoksiin.;Kokeiden edetessä heräsi myös kiinnostus siitä, kuinka eri tavalla jäähtyneiden kappaleiden kiteisyysasteet eroavat toisistaan, koska kiteisyysasteen merkitys muovin kaikkiin ominaisuuksiin on suuri. Kiteisyysasteita tutkin DSC- laitteella.

The volume changes of polypropylene in different pressures and temperatures. The purpose of this study was to examine the effects of cooling pressure, tempera-ture and different cooling velocities on the volume of polypropylene. In this study the material used was PP BEC 5012 of Borealis Polymers. The measurements were carried out in the laboratory of plastics at Lahti Univer-sity of Applied Sciences, Faculty of Technology. I measured the effects of cooling to polypropylenes volume with a dilatometer. The pressure stayed stable and the differences to the volume of polypropylene resulted from how the material was cooled. The cooling ways was carried out using free, air pressure and water cool-ing. When measuring with a rheometer the temperature was stable and the pressure grew up to 120 MPa. The rheometer and dilatometer measurements gave results which can be shown as a pvT-diagram. From the pvT-diagram it is handy to inter-pret the effects of cooling, pressure and temperature to the volume of PP. During the study I wondered how different cooling ways effect to the crystalliza-tion of polypropylene. I measured this with a differential scanning calometry (DSC). Crystallization has a big influence to the mechanical and rheological prop-erties of materials.