Hoffman-Lauritzen-Theorie für die Kristallisation

Auf der einen Seite ist die Kristallisationsrate bei der Temperatur T bei höherer Unterkühlung ΔT=Tm-T schneller. Auf der anderen Seite ist die Kristallisationsgeschwindigkeit langsamer, wenn man sich der Temperatur T∞=Tg-30 nähert, bei der die mit dem Viskosefluss verbundene Bewegung auftritt.

wobei:

  • A ist der vorexponentielle Faktor
  • U ist die Aktivierungsenergie von Segment-Sprüngen in Polymeren; dieser Parameter hat einen universellen Wert von 6,3 kJ/mol
  • T∞ =Tg - 30 K ist die Temperatur, bei der der Viskosefluss beendet ist; diese Temperatur liegt 30 K unter der Glasübergangstemperatur Tg
  • KG ist der kinetische Parameter für die Keimbildung
  • ∆T=Tm-T ist die Unterkühlung vom Gleichgewichtsschmelzpunkt Tm und
  • f=2T/(Tm+T) ist der Korrekturfaktor.

Diese Gleichung hat positive Werte nur für den Temperaturbereich zwischen T∞ und Tm. Oberhalb der Schmelztemperatur befindet sich das Material im flüssigen Zustand und es findet keine Kristallisation statt. Unterhalb von T∞ befindet sichdas Material im glasartigen Zustand, in dem jegliche viskose Bewegung beendet ist und auch keine Kristallisation mehr stattfindet.

Referenz

[1] Empfehlungen des ICTAC-Kinetikkomitees für die Analyse der Mehrschrittkinetik - ScienceDirect

[2] Patel, R.M., Crystallization kinetics modelling of high density and linear low density polyethylene resins. Journal of Applied Polymer Science 2011, 124(2): 1542-1552.
https://doi.org/10.1002/app.35177

[3] Vyazovkin S., Sbirrazzuoli N. 2004 Isoconversionional Approach to Evaluation the Hoffman-Lauritzen Parameters (U* and Kg) from the Overall Rates of nonisothermal Crystallization, Macromolecular Rapid Communications, 2004, 25. 733-738.
https://doi.org/10.1002/marc.200300295

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