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01.08.2013 | Original Contribution | Ausgabe 8/2013

Colloid and Polymer Science 8/2013

Competitive growth of α- and β-crystals in isotactic polypropylene with versatile nucleating agents under shear flow

Zeitschrift:
Colloid and Polymer Science > Ausgabe 8/2013
Autoren:
Hui Liu, Hong Huo

Abstract

Sorbitol derivatives, the conventional α-nucleating agents of isotactic polypropylene (iPP), are discovered to induce β-phase iPP under normal crystalline conditions. Combined effects of shear flow and sorbitol derivatives on the crystallization of iPP were investigated by using differential scanning calorimetry, wide-angle X-ray diffraction, and small-angle X-ray scattering. In the nucleation stage, sorbitol derivatives induce both α- and β-nuclei, while shear flow and the interactions between shear and sorbitol derivatives enhance the amount of α-nuclei. In the growth stage, the epitaxial growth of β-crystals on shear-induced α-row nuclei occurs. As the shear rate increases, more epitaxial β-crystals form due to the increase of α-row nuclei, further increasing the content of β-crystals. Under high shear rate, the presence of sorbitol derivatives and shear flow exhibit a synergistic interaction on increasing the content of β-crystals. Moreover, α-nuclei, which arise from the interaction between shear and sorbitol derivatives, emerge earlier than shear-induced α-row nuclei.

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