Abstract
The crystallization behavior of irradiated polypropylene (PP) and the blend is an important parameter for polymer processing. Blends of PP/low density polyethylene (LDPE) with different LDPE contents were prepared by melt mixing in a twin screw extruder. The effect of the LDPE content on the irradiation effectiveness of the PP/LDPE blend with trimethylolpropane-trimetacrylate (TMPTMA) as a crosslinking co-agent was investigated in conjunction with the LDPE loading in the blend. The non-isothermal crystallization and crystal structure were measured by DSC, X-ray diffraction (XRD), and polarized optical microscopy (POM). A decrease in the melting temperature of PP was observed due to irradiation, which may be due to the PP chain scissioning effect of irradiation. The Ozawa component n represents a rod shaped, disc shaped and sphere-shaped geometry of the crystal if the value corresponds to 2, 3 and 4, respectively. Based on Ozawa analysis, the values of n were 3.8 and 2.3 for the pure PP and PP blends with 30 wt% LDPE, respectively. The fact that the crystal geometry of PP changed from spherical to disc and rod shaped was confirmed by Ozawa analysis and POM. The ${\beta}$ form XRD peak of the PP/LDPE blend at $16.1^{\circ}$ disappeared after irradiation due to the crosslinking reaction.
전자선 조사 폴리프로필렌과 블랜드의 결정화 거동은 고분자 가공시 중요한 변수중 하나이다. 저밀도폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LDPE) 함량에 따라 폴리프로필렌(polypropylene, PP)/LDPE 블렌드를 이축압출기를 이용하여 제조하였다. 조사에 의한 가교반응을 용이하게 하기위해 가교조제로 trimethylolpropane-trimetacrylate (TMPTMA)를 PP/LDPE 블렌드 제조시 첨가하였다. PP/LDPE 블랜드의 조사가교 효율에 대한 LDPE 함량의 영향을 평가하였다. 조사시료의 비등온 결정화과정과 결정구조를 DSC, X-선회절분석(X-ray diffraction, XRD), 그리고 편광현미경(polarized optical microscope, POM)을 이용하여 분석하였다. 조사 후 시료의 용융온도가 감소하는 것은 조사에 의한 PP 사슬의 절단에 의한 것으로 판단된다. Ozawa 지수, n이 4일 때 구형, 3일 때 디스크형, 2일 때 로드형의 결정구조를 나타낸다. Ozawa 분석 결과, 순수 PP의 n 값은 3.8, 30 wt%의 LDPE를 포함하는 시료의 n은 2.3을 나타내었다. LDPE 첨가와 조사에 의해 PP의 결정구조가 구형에서 disk나 rod형으로 변화하는 것을 Ozawa 분석과 POM을 통해 확인하였다. XRD 스펙트럼의 $16.1^{\circ}$에서 나타나는 ${\beta}$ 형 결정구조가 조사 후 시편에서 사라지는데, 이는 가교결합에 의한 것으로 해석할 수 있다.