取代芳基杂环磷酸盐类成核剂改性等规聚丙烯的非等温结晶动力学

采用示差扫描量热(DSC)法对取代芳基杂环磷酸盐类成核剂(简称成核剂)改性等规聚丙烯(iPP)的非等温结晶动力学进行了研究,采用Caze法对DSC数据进行了处理。实验结果表明,一价成核剂的加入可大幅度提高iPP的结晶峰温度并缩短半结晶时间,当冷却速率为10℃/min时,iPP-2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的结晶峰温度可从iPP的117.6℃提高到131.2℃,半结晶时间可从44s缩短到26s;而二价和三价成核剂对iPP的结晶峰温度和半结晶时间的影响相对较小。成核剂的加入改变了iPP的晶体生长方式,对于iPP,Avrami指数为3.71,表明iPP为均相成核的三维球晶生长方式;而对于成核iPP,Avrami指数基本都接近于3,表明成核iPP为异相成核的三维球晶生长方式。不同成核剂的加入都可提高iPP的结晶活化能。     

改性炭黑对聚乳酸结晶的异相成核作用

利用固相原位接枝技术制备了改性炭黑(MCB),并通过溶液浇铸成膜法制备了聚乳酸(PLA)/MCB复合膜。采用FTIR、DSC、偏光显微镜等分析手段,研究了炭黑(CB)和MCB对PLA结晶的异相成核作用。实验结果表明,CB和MCB均可用作PLA的成核剂,MCB对PLA结晶的成核效果优于CB。PLA和PLA/MCB中的球晶生长均存在RegimeⅡ-Ⅲ结晶转变。MCB的加入虽然降低了PLA分子链的运动活性,使球晶的生长速率下降,但由于其有效地提高了PLA的结晶成核密度,使得PLA的总结晶速率显著提高。     

稀土成核剂对聚乳酸结晶行为和热性能的影响

实验以原位聚合法制备了稀土成核剂/聚乳酸(PLA)复合材料.经光学解偏振法、X射线衍射、温度-形变曲线及热失重表征了复合材料的结晶行为和热性能.实验结果表明,稀土成核剂/PLA复合材料相比纯PLA,结晶速率和结晶度大幅度提高,当稀土成核剂质量分数为2％时,结晶速率为纯PLA的2.15倍,结晶度为53.74％,玻璃化温度...     

无规共聚聚丙烯的非等温结晶动力学研究

研究了无规共聚聚丙烯（PPR）在不同降温速率下的非等温结晶行为,采用Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法等模型分析了PPR的非等温结晶动力学。模拟结果表明,加入α成核剂的PPR力学性能优异,具有更高的结晶温度和结晶度;Jeziorny法和莫志深法的分析结果表明,加入α成核剂的PPR表现出更快的结晶速率,且两种不同的α成核剂对PPR结晶性能的改善效果相近;利用Kissinger公式计算PPR的非等温结晶活化能的结果表明,α成核剂改性的PPR具有较高的非等温结晶活化能;加入α成核剂可使PPR形成更小的球晶。     

Al-PTBBA在等规聚丙烯中的成核活性研究

在等规聚丙烯中加入成核剂Al-PTBBA ,通过DSC表征其成核活性。成核后等规聚丙烯的结晶起始温度和结晶温度均提高 10～ 15℃ ,同时等规聚丙烯结晶度增加 ,晶粒细微化。研磨有助于成核剂在等规聚丙烯中的分散 ,增加成核效率。成核剂与滑石粉并用也可加强成核作用     

透明成核剂对丙丁无规共聚物性能的影响

研究了透明成核剂NX8000对丙丁无规共聚物结晶性能、力学性能、耐热性能以及光学性能的影响。结果表明:成核剂的加入能够显著提高丙丁无规共聚物的结晶温度,降低球晶尺寸,使得力学性能显著提高,其中弯曲模量提高24.8%,常温冲击强度提高44.0%,雾度显著降低,由60.6%降低到5.87%,透明性显著提高。不同成核剂含量对丙丁无规共聚物的耐热性及透光率的影响不大。     

成核剂对煤基聚丙烯性能的影响

在挤出机螺杆转速为350 r/min,筒体温度为190~210℃的条件下,选用庚二酸钙类成核剂(成核剂1)和苯环羧酸铝类成核剂(成核剂2)对聚丙烯(牌号为1103 K)进行了改性。结果表明:成核剂的加入可提高试样的结晶温度和结晶度。成核剂1对试样具有很好的增韧效果,当添加量为1 250×10~(-6)时,试样冲击强度提高了81.2%,断裂强度提高了7.2%,其他物理机械性能变化不大。成核剂2能够有效改善试样的拉伸性能和弯曲性能,但是冲击强度有所下降;当添加量为750×10~(-6)时,与未添加者相比,屈服强度、断裂强度、弹性应力、弯曲强度和弯曲应力依次提高了11.7%,9.8%,23.2%,24.2%,32.9%,此时各项性能的综合效果最好。     

基于山梨醇类α成核剂的α/β复合成核剂对等规聚丙烯力学性能的影响

以山梨醇类成核剂S20为α成核剂分别与3种β成核剂TMB-5,HHPA-Ba,PA-03复合得到复合成核剂,建立了成核剂含量与ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯(iPP)结晶峰值温度与非成核iPP结晶峰值温度的差值)的关系曲线,考察了复合成核剂对iPP力学性能的影响。实验结果表明,通过成核剂含量与ΔTCp的关系曲线可确定复合成核剂的最佳配比;以S20为α成核剂制备复合成核剂时,复合成核剂的总含量以大于0.10%(w)(基于iPP的质量)为宜;确立复合成核剂最佳配比的实验方法适用于以S20为α成核剂的α/β复合成核剂体系;当成核剂以最佳配比复合时,成核iPP的刚性和韧性可同时提高。     

成核剂对聚丙烯结晶形态及力学性能的影响

分别以HPN-68 L,NA-21,苯甲酸钠(NA),A1为成核剂,采用熔融混合法对聚丙烯(PP)进行改性。利用偏光显微镜,差示扫描量热仪(DSC)和万能材料试验机考察了成核剂的种类和用量对PP的结晶形态、热性能和力学性能的影响。结果表明,分别添加几种成核剂后PP的结晶温度明显提高,晶体尺寸减小,弯曲强度和弯曲模量明显增大,拉伸模量略有提高,但拉伸强度未发生明显变化,断裂伸长率降低;成核剂A 1与HPN-68 L对PP力学性能的影响相当,但添加前者PP的结晶温度略低于添加后者的。     

α/β复合成核剂成核聚丙烯的结晶形态及非等温结晶动力学研究

以山梨醇类S20成核剂为α成核剂与HHPA-Ba和PA-03两种β成核剂分别复配得到α/β复合成核剂。利用DSC和偏光显微镜考察了该复合成核剂对成核等规聚丙烯(iPP)结晶形态的影响,并采用Cazé法研究了成核iPP的非等温结晶动力学。实验结果表明,复合成核剂可减小成核iPP的球晶尺寸,成核iPP最终的结晶形态由复合成核剂中两种成核剂的含量决定。不同配比的复合成核剂均可提高iPP的结晶温度、缩短iPP的结晶时间、提高iPP的成型速率。成核iPP的Avrami指数在4⁵之间,最佳配比的S20/HHPA-Ba复合成核剂(S20成核剂的含量为40%(w))成核的iPP以混合成核模式结晶。以S20为α成核剂的α/β复合成核剂对成核iPP的结晶行为和结晶形态的影响基本一致。     

稀土β成核剂对高抗冲聚丙烯性能的影响

通过力学性能测定、示差扫描量热和广角X射线衍射等方法,考察了稀土β成核剂(W BG)对高抗冲聚丙烯(H IPP)力学性能和结晶行为的影响。实验结果表明,加入W BG可使H IPP的冲击强度、断裂伸长率和热变形温度大幅度提高。当W BG添加量(质量分数)为0.15%时,试样中β晶的相对含量达到90%以上。结晶动力学研究表明,加入W BG导致H IPP体系在非等温结晶条件下结晶速率减慢,但W BG具有明显的异相成核作用,当W BG添加量为0.10%时,可使初始结晶温度升高10℃以上。含W BG的H IPP体系经多次加热-冷却处理后β晶的相对含量未发生显著变化,说明W BG具有良好的加工稳定性。     

基于α/β复合成核剂调控等规聚丙烯刚性及韧性规律的研究

将一种α晶型成核剂NA40和一种β晶型成核剂NABW复合,在总添加量为0.2%(质量分数)时,以不同的复合比例加入到等规聚丙烯中,考察了复合比例对等规聚丙烯力学性能的影响。实验结果表明,改变两种成核剂的复合比例能够调控等规聚丙烯的刚性及韧性,并可同时提高等规聚丙烯的刚性和韧性。在上述实验的基础上,通过计算各复合比例下NA40与NABW的ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯结晶峰值温度与等规聚丙烯结晶峰值温度的差值)之差(ΔTCpαβ),发现在最佳复合比例处两种成核剂的ΔTCpαβ绝对值最小。据此,建立了一种确定两种成核剂最佳复合比例的方法,即计算各复合比例下两种成核剂的ΔTCpαβ,取其最小绝对值对应的复合比例为该添加量下的最佳复合比例,并选取NA40/HHPA-Ba和NA40/PA-03复合体系对该方法的有效性进行了验证,证明该方法适用于不同的复合体系。     

TMC-210与Talc联合对PLLA结晶调控及性能研究

为了克服聚乳酸（PLLA）结晶速率慢、专用单一成核剂（TMC 210）价格昂贵的不足,采用TMC 210与Talc（滑石粉）协同调控PLLA的结晶与性能,利用差示扫描量热仪（DSC）、X射线粉末衍射仪（XRD）、小角X射线散射仪（SAXS）、扫描电子显微镜（SEM）、偏光显微镜（POM）和力学性能测试评估了TMC 210联合Talc对PLLA结晶和力学性能的协同影响。结果表明,TMC 210和Talc协同改善了PLLA的结晶能力,使成核密度增加、结晶速率加快,晶体尺寸和长周期均减小,但对PLLA的结构和晶型没有影响。力学测试表明,在PLLA中同时添加质量分数为02%的TMC 210和质量分数为4%的Talc,PLLA/TMC 210/Talc三元共混物的断裂伸长率达到236%,比PLLA/TMC 210二元共混物提高了262%;当添加质量分数为02%的TMC 210和质量分数为1%的Talc时,PLLA/TMC 210/Talc三元共混物的韧性达到565 kJ/m2的最大值,比PLLA/TMC 210二元共混物、PLLA分别提高了293%和210%。     

稀土镧系单核金属化合物β晶成核剂对等规聚丙烯成核效应的影响

考察了稀土镧系单核金属化合物(HPALa)β晶成核剂对等规聚丙烯(iPP)成核效应的影响。广角X射线衍射表征结果显示,HPALaβ晶成核剂能诱导iPP从α晶型转变成β晶型;成核iPP中β晶型iPP的含量取决于结晶过程中的冷却速率和等温结晶过程中的结晶温度,当HPALa添加量(w(HPALa),占iPP的质量分数)为0.20%时适宜的结晶温度为135℃,当w(HPALa)=0.05%时适宜的冷却速率为20~40℃/min。HPALaβ晶成核剂可同时改善iPP的刚性和韧性,当w(HPALa)=0.50%时,成核iPP在室温(25℃)下冷却结晶,与空白iPP相比,常温(23℃)抗冲强度提高了220%,弯曲模量提高了15%,拉伸强度提高了3%;当w(HPALa)增至1.0%时,成核iPP的力学性能基本保持不变。     

有机磷酸酯成核剂在聚丙烯中成核的有效性

采用差示扫描量热计考察了 2 ,2′-亚甲基 -双 (4 ,6-二叔丁基苯基 )磷酸及其衍生物在聚丙烯中成核的有效性 ,并研究了成核剂对力学性能的影响。结果表明 :在聚丙烯中添加 0 4% (质量分数 )的磷酸酯的钠盐或甘油酯 ,使聚丙烯的结晶温度提高了 15℃或 11℃ ,结晶度增加 3 %～ 6% ,结晶速率显著增加 ;在反复熔融、结晶过程中 ,其成核效应没有发生改变 ;材料的模量提高了 2 0 %～ 3 0 % ,弯曲强度也提高了 10 %～ 2 0 %。其它几种磷酸酯的成核效果不明显     

PEG与TMB-5对PLLA结晶及性能的协同影响

聚乳酸(PLLA)结晶速率慢、韧性差,通过联合添加成核剂（TMB-5）克服PLLA难以成核,添加链段运动调节剂聚乙二醇（PEG）提高PLLA链段运动能力以实现PLLA结晶与性能的调控。采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、小角X射线衍射仪(SAXD)、偏光显微镜(POM)和力学性能测试,考察了不同配比的TMB-5和PEG对PLLA的结晶行为与韧性的影响。结果表明,在PLLA中添加TMB-5和PEG,PLLA的玻璃化转变温度下降,结晶峰温度向高温方向移动,结晶速率加快,球晶尺寸变大,同时伴随有环带球晶的出现,但对PLLA的结构和晶型没有影响。力学测试表明,TMB-5/PEG协同改善了PLLA的韧性,当添加质量分数0.5%的TMB-5和质量分数3%的PEG时,PLLA/TMB-5/PEG三元共混物的韧性达到5.05 kJ/m²,比PLLA/TMB-5二元共混物、PLLA分别提高了22.9%和150%。     

聚丙烯成核剂超声细微化制备工艺的优化

以2,4-二叔丁基苯酚为原料,通过桥联化反应、环构化反应、水解反应和成盐反应合成了2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸钠,再采用超声沉降技术制备了一种细微化有机磷酸盐成核剂;采用正交实验优化了细微化有机磷酸盐成核剂的工艺条件;用该成核剂对聚丙烯进行改性。正交实验结果表明,细微化有机磷酸盐成核剂的优化工艺条件为:有机溶剂与水的质量比为90∶10,超声振荡60min,超声频率70kHz,未细微化有机磷酸盐的质量分数为25%。改性实验结果表明,成核剂添加量(基于聚丙烯的质量)为0.1%时,改性聚丙烯的弯曲模量可提高30.17%,缺口抗冲强度可提高109.25%。