Plastic deformation of polyethylene

Summary The deformation behaviour during rolling is studied by small-angle X-ray scattering, density measurement, and investigation of the debris after fuming nitric acid treatment. Crystallinity and mechanical properties are compared with corresponding results on drawn material. Results obtained on quenched and annealed films of two polyethylene brands, Fortiflex and ACX, show many similarities in properties between rolled and drawn samples of similar draw ratio, i. e., a progressive lattice orientation, the appearance of a new long period different from that of the original film at =2 in Fortiflex and at =1.5 at ACX, decrease in crystallinity of annealed films, and constancy in quenched material during rolling. Therefore, it is concluded that, as in the case of drawing, the basic structure transformation during rolling is the destruction of lamellae with pulling out of microfibrils. Significant differences exist, however, between the two cases in ultimate tensile strength and in ultimate elongation.

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Zusammenfassung Das Deformationsverhalten während des Walzens wurde mit Kleinwinkelstreuung, Dichtemessung, Unter-suchung nach Behandlung mit rauchender Salpetersäure betrachtet. Kristallinität und mechanische Eigenschaften wurden mit entsprechenden Ergebnissen an verstrecktem Material verglichen.Die Ergebnisse, die man an abgeschreckten und getemperten Filmen von 2 Polyäthylenarten, Fortiflex und ACX erhielt, zeigen viele Ähnlichkeiten zu gewalzten und getemperten Proben vom gleichen Streckverhältnis, d. h. eine gleiche Gitterorientierung, das Auftreten neuer Langperioden verschieden von derjenigen des ursprünglichen Films, d. h. =2 bei Fortiflex und =1,5 bei ACX, Abnehmen der Kristallinität von getemperten Filmen und Konstanz des abgeschreckten Materials während des Walzens. Daraus wird geschlossen, daß wie im Fall des Verstreckens die Strukturänderung während des Walzens die Zerstörung der Lamellen unter Herausziehen von Mikrofibrillen verursacht. Entscheidender Unterschied zwischen beiden Deformationsarten existiert jedoch in der maximalen Zerreißfestigkeit und der maximalen Dehnung.

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With 13 figures in 18 details and 2 tables