On the thickening mechanism of polymer single crystals on annealing

Summary

After reviewing recent experimental studies on the thickening of polymer single crystals on annealing, it has been proposed that the thickening is merely a consequence of partial melting of the crystals followed by recrystallization with thicker lamellae. A simple theory has been proposed in which it has been assumed that the melting terminates within a negligible time scale and recrystallization takes place separately, which covers practically the whole range of the annealing time. In the process of recrystallization the similarity of the behaviour to that of the secondary stage in isothermal crystallization both for seeded and unseeded crystallization has been taken into account. In spite of the crude assumptions involved, the theory seems capable of accounting for experimental results obtained so far. Changes in the density and the macroscopic dimensions of the single crystal mat during annealing have been also discussed along the above line of argument.

Zusammenfassung

Nach einigen Überlegungen über die bisherigen Untersuchungen der Verdickung von polymeren Einzelkristallen bei Temperung wird vorgeschlagen, daß diese Verdickung eine bloße Konsequenz partiellen Aufschmelzens, gefolgt von einer Rekristallisation zu dickeren Lamellen ist. Eine einfache Theorie wird angegeben, in der angenommen wird, daß das Schmelzen innerhalb einer vernachlässigbaren Zeitskala erfolgt und die Rekristallisation getrennt stattfindet, praktisch während der ganzen Temperzeit. Im Prozeß der Rekristallisation wird die Ähnlichkeit des Verhaltens zu dem des sekundären Stadiums bei isothermer Kristallisation für athermische und thermische Keime in Betracht gezogen. Trotz dieser groben Annahmen scheint die Theorie die bisher bekannten experimentellen Daten zu erklären. Änderungen der Dichte und der Dimension der Einzelkristalle während der Temperung lassen sich ebenfalls mit gleichen Argumenten deuten.