Elongational behaviour of a low density polyethylene melt

Summary

The steady-state elongational viscosityµ _s of melts of the low density polyethylene IUPAC A was investigated over six decades of strain rate. At low elongation rates the melt behaves as a linear viscoelastic liquid. TheTrouton relationµ ₀=3η₀ is valid. The tensile compliance is one third of the shear compliance. With increasing strain rate the elongational viscosity goes through a pronounced maximum of the heightµ _s≈7µ₀. Steadystate recoverable strains up toε _r,s=2.16 have been measured. The results from tensile creep tests and constant stretching rate tests are in quantitative agreement. It is shown how the influence of the interfacial tension between the polyethylene sample and the surrounding silicon oil which is not negligible at small strain rates can be taken into account experimentally.

Zusammenfassung

An Schmelzen des verzweigten Polyäthylens IUPAC A wurden die Dehnviskositätenµ _s im stationären Bereich über sechs Dekaden der Dehngeschwindigkeit gemessen. Bei niedrigen Dehngeschwindigkeiten verhält sich die Schmelze linear-viskoelastisch. Es gilt dieTrouton-Beziehungµ ₀ = 3η₀. Die Dehnnachgiebigkeit beträgt ein Drittel der Schernachgiebigkeit. Mit wachsender Dehngeschwindigkeit durchläuft die Dehnviskosität ein ausgeprägtes Maximum der Höheµ _s ≈ 7 µ₀. Im stationären Bereich wurden reversible Dehnungen bis zuε _r,s = 2,16 gemessen. Die Meßergebnisse von Dehnkriechversuchen und Messungen mit konstanten Dehngeschwindigkeiten stimmen quantitativ überein. Es wird gezeigt, wie der Einfluß der Grenzflächenspannung zwischen der Polyäthylenprobe und dem umgebenden Silikonöl, der insbesondere bei niedrigen Dehngeschwindigkeiten nicht zu vernachlässigen ist, experimentell berücksichtigt werden kann.