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11.04.2019 | Original Contribution | Ausgabe 5/2019

Colloid and Polymer Science 5/2019

Banded spherulites and twisting lamellae in poly–ε–caprolactone

Zeitschrift:
Colloid and Polymer Science > Ausgabe 5/2019
Autoren:
Wilhelm Kossack, Friedrich Kremer
Wichtige Hinweise

Publisher’s note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

By crystallization of poly–ε–caprolactone (PCL) at temperatures (55 C ≥ Tc ≥ 50 C) close to the melting point (Tm = 61 C), banded spherulites form. These structures show a periodicity of P = 32 µm as determined by polarized optical microscopy (POM). In weakly-to-non-banded spherulites formed under similar conditions, a less sharp distribution of characteristic length scales is observed, that exhibits the same mean value. Within bright and dark regions of the banded spherulites, the two-dimensional molecular order parameter of different crystal directions of the lamellae is deduced from tightly focused (15 × 50 µm2) polarized infrared-spectroscopy measurements. From the oscillation of the order parameters of the crystalline \(\underline {a}\)-, \(\underline {b}\)-, and \(\underline {c}\)-axes, banding in pure PCL is proven to result from lamellae growing in a helicoidal fashion along the spherulites radius. No deviation of lamellar growth and radius is determined within experimental uncertainty (± 4). Furthermore, spatially averaged IR-microscopy results in the same characteristic polarization dependence in banded and weakly-to-non-banded spherulites. In conjunction with the mentioned characteristic length scales, we conclude that the mechanism, which results in banding, is also active in non-banded spherulites of PCL.

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