Abstract
This investigation demonstrates that polyphenylene sulfide (PPS) crystallizes in a unique dual-mechanistic fashion in which 8% of the material by volume crystallizes instantaneously, while the remaining material crystallizes in a time dependent fashion. These rapid melt-crystallization kinetics are quantitatively modeled using a dual-mechanistic model approach which is based on the methodology first observed by Velisaris and Seferis in polyetheretherketone (PEEK) crystallization. The crystallization model is then used to accurately predict both isothermal and for the first time non-isothermal crystallization behavior over a wide spectrum of cooling rates utilizing the same model parameters. Specifically, this work identifies and models the initial fast crystallization kinetics of PPS. Additionally, the versatility of the Velisaris and Seferis dual-mechanistic model has been established with PPS, by simply showing that it is a special case of the generalized dual-crystallization kinetics methodology.
Zusammenfassung
Die Untersuchungen zeigen, daß Polyphenylensulfid (PPS) auf eine ungewöhnliche doppelmechanistische Art kristallisiert, wobei 8 Vol % der Substanz unmittelbar kristallisieren, während der verbleibende Teil der Substanz auf eine zeitabhängige Art und Weise kristallisiert. Diese schnelle Schmelz-Kristallisationskinetik wurde unter Anwendung eines Doppelmechanismusmodelles modelliert, welches auf der zuerst von Velisaris und Seferis bei der Kristallisation von Polyetheretherketonen (PEEK) beobachteten Methodologie basiert. Anschließend wird das Kristallisationsmodell in einem weiten Intervall von Kühlgeschwindigkeiten und unter gleichen Modellparametern zur genauen Voraussage von sowohl isothermen als auch —erstmalig—nichtisothermem Kristallisationsverhalten verwendet. Vorliegende Arbeit kennzeichnet und modelliert die Kinetik der schnellen Anfangskristallisation von PPS. Zusätzlich wurde die Flexibilität des Doppelmechanismusmodelles von Velisaris und Seferis an PPS dadurch bestätigt, indem gezeigt wurde, daß es sich um einen Spezialfall der allgemeinen Methodologie der Doppelkristallisationskinetik handelt.
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Ferrara, J.A., Seferis, J.C. & Sheppard, C.H. Dual-mechanism kinetics of polyphenylene sulfide (PPS) melt-crystallization. Journal of Thermal Analysis 42, 467–484 (1994). https://doi.org/10.1007/BF02548529
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02548529