Die spezifische Wärme des Polyvinylchlorids

Zusammenfassung

Die spezifische Wärme verschiedener handelsüblicher Polyvinylchlorid-Sorten (Suspensions- und Emulsions-PVC, schlagfestes PVC und ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat) wurde im Temperaturbereich 20 (bzw. −50) bis 140 °C mit einem adiabatischen Kalorimeter gemessen. Besondere Aufmerksamkeit wurde dem Einfluß der thermischen Vorgeschichte gewidmet. Messungen an getemperten Proben ergaben — in Übereinstimmung mit den Ergebnissen anderer Autoren —einfache Kurvenzüge mit einem Steilanstieg der spezifischen Wärme im Einfriergebiet. Untersuchungen an abgeschreckten Proben ließen zu Beginn des Einfrierbereiches Minima der spezifischen Wärme infolge Enthalpierelaxation erkennen. Oberhalb des Einfrierbereichs zeigten sich Kristallisationserscheinungen mit Wärmetönungen von etwa −1,3 cal/g (exotherm). Hieraus wurde der kristalline Anteil des Polyvinylchlorids zu rund 3% abgeschätzt. Der Schmelzpunkt der PVC-Kristallite wurde differentialthermoanalytisch zu 156 bzw. 170 °C gefunden. Das schlagfeste PVC ließ das Schmelzen einer Spur Polyäthylen zwischen 102 und 125 °C erkennen. Die kalorimetrisch bestimmten Einfriertemperaturen stimmen mit dilatometrisch gemessenen — gleiche thermische Vorbehandlung vorausgesetzt — überein.

Summary

The specific heat of some commercially available samples of polyvinyl chloride (suspension PVC, emulsion PVC, high impact PVC, and a copolymerisate of vinylchloride and vinylacetate) was measured in the temperature range from 20 (or −50) to 140 °C, using an adiabatic calorimeter. Special attention was paid to the influence of thermal history of the samples. Investigations of annealed samples gave simple curves with a steep slope in the glass transition range, in agreement with the results of other authors. Measurements with samples quenched in ice water showed specific heat curves with a minimum at the beginning of the glass transition range caused by enthalpy relaxation. Above the glass transition range crystallization occurred accompanied by heat effects of about −1,3 cal/g (exothermal). From this the fraction of crystalline PVC was estimated to be about 3%. The melting point of the PVC crystallites as determined by differential thermal analysis was 156 or 170 °C. With high impact PVC the melting of traces of polyethylene was observed between 102 and 125 °C. The glass transition temperatures as determined by calorimetry agreed with those determined by dilatometric measurements, provided thermal pretreatment being equal in both cases.