Heat of fusion and specific volume of poly(ethylene terephthalate) and poly(butylene terephthalate

Summary Concerning the relation between the experimental heat of fusion H* and the specific volumev of PETP a considerable uncertainty exists in literature. For PBTP obviously no data have been reported. The present paper reports H* andv measurements for undrawn PETP and PBTP samples which have been crystallized from the glassy state or from the melt at different temperatures for different periods of time.For PETP a linear relation is obtained: H* = 1411–1886v (Jg^–1). Published values for the specific volumev_c of the PETP crystal range from 0.660 to 0.687 cm³g^–1. Ifv_c = 0.660 cm³g^–1 is accepted, a heat of fusion M_m = 166 Jg^–1 is obtained for the PETP crystal.For PBTP also a linear relation is found: H* = 1296–1628v (Jg^–1). Withv_c = 0.71 cm³g^–1 one obtains H_M = 140 Jg^–1 as the heat of fusion of the PBTP crystal. The specific volumev_a of amorphous PBTP (H* = 0) is 0.796 cm³g^–1 which is much higher than the hitherto used values of 0.781–0.782 cm³g^–1. The reason for this difference is thatv_a cannot directly be measured, because the low quasi-static glass temperature of 15 °C enables quenched PBTP to undergo cold crystallization at 20 °C.

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Zusammenfassung Hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen experimenteller Schmelzwärme H* und spezifischem Volumenv von PETP bestehen in der Literatur beträchtliche Diskrepanzen. Für PBTP wurden bislang offensichtlich keine Ergebnisse veröffentlicht. In der vorliegenden Arbeit werden Messungen von H* undv für unverstreckte PETP- und PBTP-Proben mitgeteilt, die unterschiedlich lange bei ver-schiedenen Temperaturen aus dem Glaszustand oder aus der Schmelze kristallisiert wurden.Für PETP ergibt sich die lineare Beziehung: H* = 1411–1886v (Jg^–1). Literaturwerte für das spezifische Volumenv_c des PETP-Kristalls schwanken zwischen 0.660 und 0.687 cm³g^–1. Nimmt manv_c = 0.660 cm³g^–1 als richtig an, so erhält man als Schmelzwärme des PETP-Kristalls H_M = 166 Jg^–1 = 32 kJ mole^–1.Auch für PBTP erhält man eine lineare Abhängigkeit: H* = 1296–1628v. Mitv_c = 0.71 cm³g^–1 ergibt sich als Schmelzwärme des PBTP-Kristalls H_M = 140 Jg^–1 = 31 kJ mole^–1. Das spezifische Volumen des amorphen PBTP beträgt_a = 0.796 cm³g^–1 und ist erheblich größer als der bisher angenommene Wert von 0.781 cm³g^–1. Die Ursache fÜr diese Diskrepanz liegt darin begündet, daßv_a nicht direkt gemessen werden kann, weil wegen der niedrigen quasi-statischen Glastemperatur von 15°C bei abgeschrecktem PBTP die Kaltkristallisation bei 20°C bereits einsetzt.

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With 7 figures and 3 tables

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Dedicated to Professor Dr. Matthias Seefelder on the occasion of his 60th birthday