Estimation of thermodynamic and kinetic secondary nucleation parameters in poly(styrene-co-maleic anhydride)/poly(e- caprolactone) blends

The estimated equilibrium melting points of the poly(e-caprolactone) (PCL) fraction in poly(styrene-co-maleic anhydride)/poly(e-caprolactone) blends (PSMA14/PCL), where the PSMA has 14 mol% of maleic anhydride units, were successfully analyzed by means of the Nishi-Wang equation yielding a negative Flory-Huggins interaction parameter ( c = -1.46 ). This result indicates strong interactions between the blend components, whose magnitude do not change with composition. The kinetics of the PCL spherulitic growth was investigated as a function of composition and crystallization temperature by polarized optical microscopy and analyzed using the traditional Lauritzen-Hoffman (LH) secondary nucleation theory, as well as a modified version of it. The composition dependence of nucleation constants, Kg, in crystal growth regime II suggests that crystal fold energy, se, decreases with the addition of PSMA14, but when the concentration of PSMA14 reaches 20% or more, non additional effect is observed, a fact that was attributed to the PCL effective concentration considered in the Lodge and McLeisch model for miscible blends Mediante la ecuación de Nishi-Wang se llevó a cabo en este trabajo un análisis de los puntos de fusión en equilibrio estimados de la fracción de poli(e-caprolactona) (PCL) contenida en mezclas de poli(estireno-co-anhídrido maleico)/poli(e-caprolactona) (PSMA14/PCL), donde el PSMA posee 14% molar de unidades de anhídrido maleico. Como resultado se obtuvo un parámetro de interacción de Flory-Huggins negativo (c = -1.46), resultado que indica la existencia de fuertes interacciones entre los componentes de la mezcla, cuya magnitud no cambia con la composición. La técnica de microscopía óptica de luz polarizada permitió estudiar la cinética de crecimiento esferulítico de la PCL en función de la composición y de la temperatura de cristalización. Posteriormente, se aplicó la tradicional teoría de nucleación secundaria de Lauritzen-Hoffman (LH), así como también una de sus versiones modificadas. La dependencia de las constantes de nucleación, Kg, con la composición en el régimen de crecimiento II sugiere que la energía de pliegue disminuye con la adición de PSMA14. Sin embargo, cuando la concentración de PSMA14 alcanza el 20% o más, no se observa efecto adicional, hecho que se atribuyó a la concentración efectiva de PCL que se considera en el modelo de Lodge y McLeisch para mezclas miscibles