The long chaÎn branching and their influences

on linear viscoElastic properties

of the melt Samples of polyoltfines

 

Les longues ramifications de chaÎne et leurs influences sur les propriÉtÉs viscoÉlasiques linÉaires

des Échantillons de polyolÉfines a l’État fondu

 

S. Belmiloud*, A. Bensafi, M. Benmona

Faculté des sciences-  Université Abou Bakr BELKAÏD- B.P 119 Bel Horizon 13000 Tlemcen, Algérie

* Corresponding author. E-mail: samiabl2002@yahoo.fr

Received: 17 September 2006; revised version accepted: 23 July 2007

 

 

Abstract

     The aim of this work is the study of effects of the long principal chain branching (LCB) on the linear  viscoelastic properties of polyolefins at the molten state. 

     The rheological behavior used is a strong tool to characterize these not very soluble materials.  The rheology of polyolefins in a molten state is strongly affected by the average molecular weight, the molecular weight distribution (MWD) and the presence of short (SCB) and long chain branching (LCB).  The samples chosen in this study have different structures (linear, slightly and strongly branched), with various MWD (narrow and broad).   

     The description of the viscoelastic behavior is done by two tests: creep and relaxation.  In this work we compared the various experimental data with resulted theoretical and data simulations found in the literature. This comparison brings us to the principal following conclusions: 

     For linear polymers (absence of LCB), a good agreement exists between the experimental data and the results resulting from the phenomenologic equations and the theory. The samples with low contents of LCB express a sufficiently high viscosity in comparison with their linear counterparts; while those strongly ramified have a very low value of viscosity. 

 

Keywords: Rheology; Newtonian Viscosity; Loss moduli and long chain branching.

 

Résumé

     L’objectif de ce travail se situe dans l’étude des effets des longues ramifications de la chaîne (LCB) principale sur les propriétés viscoélastiques linéaires des polyoléfines à l’état fondu.

     Le comportement rhéologique utilisé est un outil fort pour caractériser ces matériaux peu solubles. La rhéologie des polyoléfines à l’état fondu est fortement affectée par la masse moléculaire moyenne en poids , la distribution de la masse moléculaire (DMM) et la présence de courtes (SCB) et de longues ramifications de chaîne (LCB). Les échantillons choisis dans cette étude possèdent de différente structures (linéaires, faiblement et fortement ramifié), avec de différentes DMM (étroites et larges).

     La description du comportement viscoélastique se fait par deux essais: le fluage et la relaxation. Dans ce travail nous avons comparé les différentes données expérimentales avec les résultas théoriques et de simulations trouvés dans la littérature. Cette comparaison nous amène aux principales conclusions suivantes: Pour les polymères linéaires (absence de LCB), un bon accord existe entre les données expérimentales et les résultats issus des équations phénoménologiques et de la théorie.

     Les échantillons avec de faibles teneurs en LCB manifestent une viscosité suffisamment élevée en comparaison à leurs homologues linéaires; tandis que ceux fortement ramifiés possèdent une très faible valeur de viscosité.

 

Mots clés: Rhéologie, Viscosité Newtonienne, module de perte d’énergie, et longues ramification de chaîne.          

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