Journal of thermal analysis

, Volume 35, Issue 3, pp 751–763 | Cite as

Crystallization kinetics of polyamide 6 containing pigments

  • M. Eder
  • A. Włochowicz
Article

Abstract

In terms of the Avrami equation, the effects of selected organic pigments on the kinetic parameters of the isothermal crystallization of coloured polyamide 6 were examined in the temperature range 468–478 K. It was found that B Blue and BB Red are active nucleating agents, which is acribed to their crystalline structure. G Orange slightly accelerates the crystallization of PA 6 at lower temperatures and concentrations, whereas in other conditions its effect is the opposite.

The isothermal data were confirmed by the results of non-isothermal crystallization. The degree of supercooling corresponding to the peak of the DSC curve was the measured feature in this case.

It was found that B Blue and BB Red reduce the free energy of formation of criticalsize nuclei by 20 and 12%, respectively, which is reflected in the rates of crystallization.

Keywords

Crystallization Free Energy Crystallization Kinetic Isothermal Crystallization Nucleate Agent 

Zusammenfassung

Mit Hilfe der Avrami Gleichung wurde der Einfluß einiger ausgewählter organischer Pigmente auf die kinetischen Parameter der isothermen Kristallisation gefärbter Polyamide 6 im Temperaturbereich 468–478 K untersucht. B Blue und BB Red erwiesen sich als aktive Keimbilder, was mit Hilfe ihrer kristallinen Struktur erklärt werden kann. Bei niedrigeren Temperaturen und geringeren Konzentrationen wird die Kristallisation von PA 6 durch G Orange leicht beschleunigt, unter anderen Bedingungen kann das Gegenteil beobachtet werden. Die isothermen Daten wurden durch die Ergebnisse bei nichtisothermer Kristallisation bekräftigt. In diesem Falle wurde das dem DSC Peak entsprechende Maß an Unterkühlung untersucht. Es wurde gefunden, daß B Blue und BB Red die freie Energie zur Bildung von Keimen kritischer Größe um 20 bzw. 12% herabsetzen, was sich in den Kristallisationsgeschwindigkeiten widerspiegelt.

Резюме

Исходя из уравнения А врами, исследовано влияние некоторых ор ганических пигментов на кинетич еские параметры изот ермической кристаллизации окра шенного полиамида-6 в интервал е температур 468–478 К. Уста новлено, что голубой Б и красны й ББ являются активными ц ентрами кристаллиза ции, что обусловлено их собст венной кристаллической стр уктурой. Пигмент оран жевый Ж при более низких темпера турах и концентрациях в мало й мере ускоряет крист аллизацию, тогда как в других усл овиах он вызывает противоположный эфф ект. Изотермические д анные подтверждены данным и неизотермической кристаллизации. Изме рена степень переохл аждения соответствующего пи ка кривой ДСК. Найдено, что пигменты голубой Б и красный ББ понижают свободную энергию об разования центров кристаллиза ции критической вели чины, соответственно, на 20 и 12%, что отражается на скоростях кристалли зации.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    F. Rybnikar, Collect. Czech. Commun., 27 (1962) 106.Google Scholar
  2. 2.
    E. Turska and S. Gogolewski, Polymer, 12 (1971) 616.Google Scholar
  3. 3.
    G. Gurato, D. Gaidano and R. Zannotti, Makromol. Chem., 179 (1978) 231.Google Scholar
  4. 4.
    F. De Candia, A. Taglialatela and V. Vittoria, Kolloid-Z. u. Z. Polymere, 251 (1973) 61.Google Scholar
  5. 5.
    B. Wunderlich, Macromolecular Physics, Vol. II, Academic Press, New York 1976.Google Scholar
  6. 6.
    M. Inoue, J. Polymer Sci., A1 (1963) 2013.Google Scholar
  7. 7.
    A. Włochowicz and M. Eder, Colloid and Polymer Sci., 261 (1983) 621.Google Scholar
  8. 8.
    W. Kozłowski, J. Polymer Sci., C38 (1972) 47.Google Scholar
  9. 9.
    F. P. Price, Nucleation, Ch. 8, p. 405, ed. by A. C. Zettlemoyer, Marcel Dekker Inc. New York 1969.Google Scholar
  10. 10.
    F. L. Binsbergen, J. Polym. Sci., Polym. Symp., 59 (1977) 11.Google Scholar
  11. 11.
    A. M. Chatterjee and F. P. Price, J. Polymer Sci., Polymer Phys. Ed., 13 (1975) 2369, 2385, 2391.Google Scholar
  12. 12.
    L. Mandelkern, Crystallization of Polymers, McGraw-Hill, New York 1964.Google Scholar
  13. 13.
    H. N. Beck and H. D. Ledbetter, J. Appl. Polymer Sci., 9 (1965) 2131.Google Scholar
  14. 14.
    M. J. Avrami, J. Chem. Phys., 7 (1939) 1103; 8 (1940) 212; 9 (1941) 177.Google Scholar
  15. 15.
    M. Ishibashi, Kobunshi Kagaku, 26 (1969) 199.Google Scholar
  16. 16.
    V. P. Privalko, T. Kawai and Y. S. Lipatov, Colloid and Polymer Sci., 257 (1979) 841.Google Scholar
  17. 17.
    B. Homigmann, H. U. Lenne and R. Schrödel, Z. Krist., 122 (1965) 185.Google Scholar
  18. 18.
    F. L. Binsbergen, Polymer, 11 (1970) 253.Google Scholar
  19. 19.
    J. H. Magill, Polymer, 6 (1965) 367.Google Scholar
  20. 20.
    V. P. Privalko, Macromolecules, 12 (1979) 122.Google Scholar
  21. 21.
    T. Ozawa, Polymer, 12 (1971) 150.Google Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1989

Authors and Affiliations

  • M. Eder
    • 1
  • A. Włochowicz
    • 1
  1. 1.Textile InstituteTechnical University of ŁódźFindera 32Poland

Personalised recommendations