三种有机成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯（PP）和三种有机成核剂成核的PP在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。用Avrami对DSC的测试结果进行了分析。结果表明,三种有机透明成核剂能显著提高PP的结晶温度和结晶速率。可以用修正Avrami方程的Jeziorny法来处理三种有机成核剂成核PP的非结晶等温结晶行为,处理结果表明：三种有机成核透明成核剂成核PP的半结晶时间减少,结晶动力学常数(Zc)增加,结晶速率增加;松香型成核剂能最快提高PP的结晶速率;同一降温速率下,三种有机成核透明剂成核PP的n值较纯PP减少,结晶成核方式发生了改变。     

分散剂对松香型成核透明PP结晶行为和透明性的影响

用差式扫描量热仪和偏光显微镜研究了分散剂对聚丙烯（PP）和松香成核PP的非等温结晶行为,并比较了它们的透明性能。结果表明,不同的分散剂对PP和松香成核PP的结晶行为影响不一样,分散剂A和分散剂C能提高松香成核PP的结晶温度、结晶速率和结晶初始速率,能显著降低其球晶尺寸提高其透明性;而分散剂B不能提高松香成核PP的结晶速率和结晶初始速率,不能降低其球晶尺寸,对松香成核PP的透明性提高没有作用。     

透明成核剂对聚丙烯的非等温结晶行为的影响

采用热分析方法研究了透明成核剂TM-3对聚丙烯(PP)非等温结晶行为的影响,并与纯PP样品作了比较.结果表明,TM-3能够提高聚丙烯的结晶温度12℃左右;分别采用了Avrami和莫志深方法对非等温结晶过程作了分析处理;对含有成核剂的PP样品的非等温结晶行为分析显示,成核剂的加入改变了聚丙烯的结晶行为,使其成核与结晶生长过程复杂化.     

松香型透明成核剂对PP结晶行为、透明性及力学性能的影响

用差动扫描量热计(DSC)研究了松香型透明成核荆成核PP的非等温结晶行为和透明性及力学性能.结果表明:松香型透明成核剂及分散荆能提高PP的结晶温度,能加快其结晶速率,并对PP的结晶度、晶粒尺寸和透明力学性能有明显的影响.     

β晶型成核剂对PP结晶行为的影响

制备了β晶型聚丙烯(β-PP),利用广角X射线衍射仪与偏光显微镜表征了球晶形态,研究了其非等温结晶行为,并用Jeziorny法、莫志深法和Kissinger法对所得数据进行处理。结果表明,添加β晶型成核剂后,PP由α晶型向β晶型转变,起始结晶温度明显提高,总结晶时间缩短,结晶活化能降低。β-PP的Avrami指数在1．69～1．89,小于PP,表明β晶型成核剂的加入改变了PP的成核机理及生长方式。     

有机磷酸盐成核剂粒径对PP性能的影响

通过调控反溶剂法中的转速、反溶剂与溶剂配比、溶液浓度等条件制备了不同粒径的2,2’–亚甲基双(4,6–二叔丁基苯基)磷酸钠(NA–40)成核剂,考察了NA–40粒径对等规聚丙烯(i PP)力学性能的影响,并利用差示扫描量热(DSC)仪研究了NA–40粒径对i PP结晶性能的影响。结果表明,随着NA–40粒径的增加,NA–40对i PP力学性能的改善作用变弱。NA–40平均粒径为(17.7±2.2)μm时,i PP/NA–40–1的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸强度与纯i PP相比,分别提高了44.5%,20.5%和8.3%,相应的缺口冲击强度有所降低;当NA–40平均粒径为(52.6±1.1)μm时,i PP/NA–40–4的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸强度的增幅分别降至16.8%,2.3%和6.4%。在较低的降温速率下,NA–40粒径对结晶峰值温度(Tc)的影响不明显,提高降温速率对Tc的影响开始显现。用扫描电子显微镜观察NA–40形貌发现,NA–40呈棒状,加工过程影响NA–40粒径,但对NA–40形貌没有影响。利用偏光显微镜观察NA–40在i PP熔体中的分散性,粒径较小的NA–40能够均匀分散在i PP熔体中,而粒径较大的分散性差,大大降低了NA–40的有效成核浓度,影响了NA–40对i PP力学性能及结晶性能的改善作用。     

β成核剂对PP结晶性能的影响

研究了β成核剂对PP结晶性能的影响,并对β晶型PP进行了DSC扫描分析和广角X射线衍射分析。结果表明:β成核剂能显著改善PP的结晶性能,添加了β成核剂的PP,在DSC扫描图上出现了代表β晶型的熔融结晶峰,出现了熔融双峰;广角X射线衍射(WAXD)谱图上,在16.0°、21.0°的位置出现了两个尖锐的代表β晶型的β(300)和β(301)衍射峰。通过分析DSC和WAXD中出现的代表β晶型的峰强度,可以得出β成核剂的质量分数为0.5%时,β晶的质量分数最高,β晶的质量分数达28%。     

新型β成核剂NA对聚丙烯等温结晶行为的影响

合成了一种新型酰胺类β成核剂NA,该成核剂能明显提高聚丙烯的结晶速率,促进聚丙烯结晶。利用广角X射线衍射仪(WXRD)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了成核剂NA对聚丙烯结晶性能和结晶形态的影响。结果表明,当成核剂质量分数为0.5%时,β晶的相对含量为46.3%。Avrami方程研究表明,聚丙烯复合材料呈现明显的异相成核特征。     

成核剂对聚乙醇酸结晶行为的影响

改善聚乙醇酸(PGA)的结晶性能有利于拓宽其应用领域。采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究市售成核剂TMC-300对PGA非等温结晶和等温结晶行为的影响规律,并利用Avrami方程研究其等温结晶动力学。结果表明,TMC-300的加入能够提高PGA熔融结晶温度和结晶度,最佳质量分数为0.8%。在此添加量下,TMC-300能使PGA在195～205℃下的半结晶时间缩短、结晶速率提高,Avrami指数n变化不明显。结合晶体形貌,说明PGA在等温结晶过程中呈异相成核的三维球晶生长方式,TMC-300的加入不会改变其结晶的生长维数,但能明显减小晶体尺寸。     

松香型成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用 DSC 法研究了聚丙烯(PP)和松香型成核剂成核 PP 在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。采用修正的 Avrami 方程对 DSC 的测试结果进行了分析。结果表明,松香型成核透明剂和分散剂能显著提高 PP 的结晶温度,用 Jeziorny 法来处理松香型成核 PP 的非结晶等温结晶行为是较为吻合的。加入松香型成核透明剂和分散剂后,PP 的半结晶时间减少,结晶动力学常数 Z_c 增加,结晶速率增加;同一降温速率,松香型成核透明剂和分散剂成核PP 的 n 值较纯 PP 减少,说明结晶成核方式发生了改变。     

山梨醇类成核剂对改性聚丙烯发泡性能的影响

以过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,经熔融挤出过程将苯乙烯（St）接枝到等规聚丙烯（iPP）上,同时加入山梨醇类成核剂［1,3:2,4二（对甲基卞叉）山梨醇,MDBS］,制备可发泡的iPP,并考查MDBS在其发泡过程中所起的作用。结果发现,St接枝到iPP上,降低了iPP的熔体流动速率,即提高了其熔体强度;在发泡过程中,MDBS起固定泡孔和泡孔成核的作用,使iPP泡沫具有规则完整的泡孔结构,且泡孔密度从纯iPP的1.1×10^7个/cm3增加到1.2×10^8个/cm3,适宜发泡温度范围拓宽至150~160 ℃。     

成核剂对聚丙烯微发泡行为及力学性能的影响

将自制的发泡母料添加到共聚聚丙烯(PP)中,采用化学发泡注塑工艺制得微发泡材料。通过SEM和TGA分析,研究了不同成核剂制得的发泡母料对PP微发泡材料力学性能和泡孔行为的影响。结果表明:发泡母料含量为5%时,制得的发泡PP复合材料性能优异;以硫酸钙作为成核剂时,所得制品泡孔直径较小,且均匀性最好。     

有机磷酸盐类成核剂对PP性能的影响

研究了4种有机磷酸盐类成核剂对聚丙烯性能的影响。结果表明，这几种有机磷酸盐类成核剂可以有效地改善聚丙烯性能，制得高强度、高耐热透明聚丙烯。合成的有机磷酸盐类成核剂应用效果良好。     

聚丙烯专用成核剂

简要介绍了成核剂的种类、作用机理和其对聚丙烯性能的影响,并介绍了国内聚丙烯用成核剂的发展状况和今后的发展方向。     

高相对分子质量成核剂对聚丙烯结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了高相对分子质量成核剂（PNA）改性聚丙烯（PP）的结晶行为和结晶形态。结果表明,添加PNA后,PP的起始结晶温度（Tc）和结晶峰温（Tp）明显升高,降温速率为5 ℃/min,加入0.7份PNA时,Tc和Tp分别提高到131.90 ℃和128.32 ℃,结晶度由未添加PNA时的56.32 %提高到61.63 %;加入PNA后,球晶数量明显增多球晶尺寸更加细小且均匀,促进了PP的结晶,提高了PP制品的定型温度,能够缩短制品的生产周期。     

有机笼状成核剂/聚丙烯复合发泡材料的性能研究

以6元半瓜环(HQ[6])作为异相成核剂,以偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,通过注塑成型工艺制备聚丙烯(PP)复合发泡材料。利用扫描电镜研究了复合发泡材料的泡孔形貌,利用差示量热扫描仪等测试探讨了HQ[6]对PP发泡行为的改善机理。结果证明,HQ[6]可以作为有机成核剂应用于PP发泡材料的制备。     

成核剂在PP中的应用

介绍了成核剂的种类及其在国内外的研究开发进展,重点阐述了国内传统成核剂二苄叉山梨醇及其衍生物、有机磷酸盐类成核剂对PP透明性及力学性能的影响。在PP中添加成核剂不仅提高了PP的透明性,同时还可改善PP的力学性能