Highly active peroxides in the radical polymerization of ethylene under high pressure. Properties of the polymers

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1991-04, Vol.188 (1), p.177-188
• Main Authors: Luft, Gerhard, Dorn, Max
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1991.051880116

Using highly active peroxide initiators, a number of polyethylene samples were prepared at low temperatures of 70–140°C and a pressure of 1900 bar. The average molecular weight and the melt flow index were adjusted by adding propionaldehyde as modifier. The characteristic properties of the samples as regards the molecular weight distribution, the average molecular weight, the frequency of long chain branching, the crystallinity and the density were determined. As expected, the polymers are characterized by density values of more than 0.955 g/ml and crystallinity values of 65–80% which are characteristic of PE‐HD. The molecular weight distribution, too, remains within narrow limits. On the other hand, rather surprisingly, a relatively high frequency of long chain branching typical of PE‐LD is obtained. The investigation of the phase behaviour has shown that polymerization under high pressure at temperatures above 115–118°C takes place in the homogeneous range. The samples polymerized in the transition zone between the single and the two phase area exhibit maximum crystallinity and melt enthalpy. The frequency of long chain branching passed through a minimum. Durch Einsatz von hochaktiven Peroxidinitiatoren wurde eine Reihe von Polyethylenproben bei niedrigen Temperaturen von 70 bis 140°C und einem Druck von 1900 bar hergestellt. Mittleres Molekulargewicht und Schmelzindex wurden durch Zusatz von Propionaldehyd als Molmassenregler eingestellt. Die Proben wurden hinsichtlich der Molekulargewichtsverteilung, mittleren Molekulargewichte, Langkettenverzweigungsfrequenz, Kristallinität und Dichte charakterisiert. Wie erwartet zeichnen sich die Polymeren durch hohe Dichten von über 0,955 g/ml und Kristallinitäten von 65 bis 80%, wie sie für PE‐HD charakteristisch sind, aus. Auch die Molekulargewichtsverteilungen sind eng. Andererseits fällt eine relativ hohe Langkettenverzweigungsfrequenz, wie sie für das PE‐LD typisch ist, auf. Die Untersuchung des Phasenverhaltens ergab, daß die Polymerisation unter dem hohen Druck bei Temperaturen oberhalb 115 bis 118°C im homogenen Bereich abläuft. Die höchsten Werte von Kristallinität und Schmelzenthalpie zeigten die im Übergangsbereich zwischen Ein‐ und Zweiphasengebiet polymerisierten Proben. Die Langkettenverzweigungsfrequenz durchlief hier ein Minimum.