β晶型成核剂增韧改性聚丙烯及其共混物的力学性能与结晶行为

研究了β晶型成核剂对PPH、PPR和PPH/PPR/PPB力学性能的影响,并用偏光显微镜、示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射法(W AXD)对它们的结晶形态和行为进行了研究。结果表明,添加β晶型成核剂后,PP晶型由α晶型向β晶型转变,材料韧性提高。β晶型成核剂可使PPH冲击强度提高一倍以上,使PPR提高40%,对PPH/PPR/PPB三元共混体系也可提高40%左右,并且成核剂的加入并未使原有聚合物的屈服强度、弯曲强度下降,同时伸长率也有明显提高。     

稀土β晶型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了稀土类β晶成核剂(WBG)在不同添加量下,对聚丙烯(PP)力学性能以及热性能的影响.利用差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)等测试方法对其成核效果进行了评价.结果表明,随着成核剂用量的增加,β晶相对含量随之单调增加,体系的冲击强度也随之提高;添加量为0.1%时,β晶相对含量＞90%,诱导生成的β晶PP(β-PP)的冲击强度达到最大值,比纯PP(α-PP)提高了近2倍;当成核剂用量＞0.1%时,虽然体系中β晶相对含量保持稳定值,但热变形温度随着成核剂浓度的增加而持续逐渐增大.同时,经历多次热处理后,β晶的相对含量基本保持不变,显示出该成核剂具有良好的加工稳定性.     

羧酸盐类β晶成核剂与α晶成核剂的复合体系对等规聚丙烯成核结晶行为的影响

采用差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)以及力学性能分析等方式考察了两种α晶成核剂和一种羧酸盐类β晶成核剂复合后对等规聚丙烯(iPP)的结晶性能、晶型结构以及力学性能的影响。结果表明,α/β复合成核剂对聚丙烯的结晶峰值温度、晶型结构以及力学性能的影响都与复合体系中结晶峰值温度较高的单一成核剂相似,说明在α/β复合成核剂体系中,两种成核剂竞争成核,结晶峰值温度较高的成核剂在结晶过程中起主导地位,而结晶峰值温度较低的成核剂成核作用较小。     

二元酸盐聚丙烯β晶型成核剂的制备及性能

利用邻苯二甲酸酐,甘氨酸和氢氧化钙制备了新型结构成核剂——N-甘氨酸基苯甲酰氨酸钙（PGCa）。利用TGA考察了其热稳定性,采用X射线衍射分析（XRD）和偏光显微镜（PLM）对其改性聚丙烯的结晶形态进行了表征,用差示扫描量热法（DSC）研究了其结晶行为,并测试了其力学性能。结果表明,PGCa是一种有效的β晶型聚丙烯成核...     

庚二酸类成核剂种类和结晶温度对等规聚丙烯中β晶型的影响——Ⅰ庚二酸、庚二酸镁和庚二酸铝的影响

研究了结晶温度(100℃~140℃)对庚二酸、庚二酸镁、庚二酸铝成核等规聚丙烯中β晶型生成的影响。发现聚丙烯熔体在120℃或130℃下等温结晶,可以产生β晶型。庚二酸是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型不稳定,易在加热时转变为α晶型,造成DSC熔融峰变宽。庚二酸镁也是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型含量低。庚二酸铝不是β晶型成核剂,对β晶型的生成有抑制作用。     

有机磷酸酯盐与羧酸盐复配成核剂对等规聚丙烯性能的影响

以2,2'-亚甲基-双-（4,6-二叔丁基苯基）磷酸钠 （NA-11）和双环[2,2,1]-庚烷-2,3-二羧酸钠 （NA-CA）2种成核剂进行复配,研究复配成核剂对等规聚丙烯（iPP）力学性能和结晶行为的影响。采用双螺杆挤出机为共混设备将成核剂与iPP共混,制备了NA-11/NA-CA/iPP复合材料。通过万能材料实验机、XRD、DSC、偏光显微镜（PLM）对其力学性能、结晶形态、微观结构进行了表征。结果表明:NA-11和NA-CA 2种成核剂复配能够显著提高iPP的拉伸性能和弯曲性能。NA-11和NA-CA复配成核剂诱导iPP形成α晶体。2种成核剂1∶1复配,添加量为0.4wt%时,iPP的结晶峰温度提高了20.3 ℃,结晶度提高了8.8%。PLM显示,NA-11和NA-CA复配成核剂使iPP球晶尺寸明显变小。NA-11和NA-CA复配成核剂具有很好的成核效果,这2种成核剂对改善聚丙烯的结晶性能和力学性能具有协同效应。      

分子筛对聚丙烯/成核剂体系结晶行为的影响

考察了不同的分子筛对PP/成核剂体系的结晶诱导作用,并通过XRD、DSC和PM对其结晶形态和晶体结构进行了表征,结果表明,在添加相同百分含量的情况下,A型分子筛能有效地促进β-PP的生成,促使β晶型的相对百分含量提高,而且大大提高PP的结晶温度;而添加MCM-41和10X型分子筛时,β晶型的相对百分含量明显下降,晶粒尺寸却得到细化,晶核数目也明显增多;13X由于表面负载不同的阳离子表现出与10X不同的成核活性.     

β-环糊精与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物对PBS结晶性的影响

与不同传统成核剂进行比较,研究了β-环糊精(β-CD)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物存在时PBS的结晶行为。采用偏光显微镜观察了复合物球晶形态的变化,采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(WAXD)研究了不同成核剂对PBS结晶性的影响,并且研究了成核剂改性后PBS复合物的力学性能和亲/疏水性。研究结果表明,β-CD与PBS包合物(PBSIC)与PBS复合后,球晶变化不明显,其球晶直径为150μm。PBSIC可以显著提高PBS的结晶能力,其结晶温度、结晶度较纯PBS分别提高3.86℃、6.45%,结晶速度明显增加,力学性能有所改善,并具有与传统聚酯类成核剂相当的成核能力。     

α和β-成核作用硅灰石对聚丙烯结晶行为的共同作用

α/β复合成核剂改性聚丙烯(PP)已有研究,但α和β-成核作用无机粒子填充PP的结晶行为有待探索。文中通过制备α和β-成核作用硅灰石填充PP复合材料,考察了硅灰石所具有α和β-成核作用和成核效率对PP结晶行为、熔融特性和β-晶含量的影响及规律。结果表明,当2种硅灰石成核效率相差较大时,具有较高成核效率的硅灰石在PP成核结晶过程中发挥主导作用;而当2种硅灰石成核效率相近时,α和β-成核作用硅灰石之间存在竞争成核作用,最终形成β-晶含量由两者的质量比决定。     

ABS对β-iPP晶成长及其复合材料的力学性能

采用熔融挤出法制备了一系列不同ABS含量的ABS/iPP复合材料。研究了该复合材料的结晶性能和力学性能。广角X射线衍射扫描结果表明,ABS诱导iPP在β(300)面结晶,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料β晶的相对含量为0.45;DSC结果表明,ABS的加入能提高复合材料的结晶温度和结晶速率;偏光显微镜观察结果表明,在iPP中加入ABS后,iPP在ABS表面附着生成β球晶。ABS的加入能在一定程度上提高iPP的机械性能,在ABS含量为5%(质量分数)时,复合材料的抗冲击强度提高了16%,热变形温度提高了5℃。综上所述,ABS可以作为iPP的大分子β成核剂,促进β-iPP晶的成长。     

晶体形态对β聚丙烯单向拉伸成孔性能的影响

通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)研究了β晶的晶体形态对β聚丙烯单向拉伸成孔性能的影响。结果表明,随着熔融温度的提高,由于β成核剂(酰胺类成核剂TMB-5)溶解性的不同,得到的β晶的晶体形态截然不同。将具有不同β晶晶体形态的β-PP铸片进行单向拉伸,发现其成孔情况呈现较大差异,在较低熔融温度下(180℃、200℃)得到的、具有球晶形态的β晶铸片单向拉伸后产生明显的微孔,且分布均匀排列规整;而更高温度(220℃、240℃)下制得的、具有横晶及花状晶体形态的β-PP铸片在相同的实验条件下观察不到微孔结构,说明前者的β晶聚集态结构更容易在单向拉伸中产生微孔。     

热塑性聚氨酯弹性体对聚甲醛结晶行为的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、偏光显微分析(PLM)及X射线衍射分析(XRD)等手段研究了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)及增容剂Z对聚甲醛(POM)结晶行为的影响。结果表明,加入TPU及增容剂以后,POM的晶型保持不变,仍为六方晶系的结晶。随着TPU含量的增加。POM／TPU共混体系的球晶尺寸增大,熔点及结晶度降低;加入增容剂Z后,POM／TPU／Z体系的球晶尺寸变小,结晶度增大。     

聚丙烯成核剂TSD的制备与表征

利用钛酸四异丙酯、对叔丁基苯甲酸和正硅酸乙酯制备了一种新型成核剂三(对叔丁基苯甲酰氧基)-硅氧烷基-钛(TSD).利用热重分析(TG)考察了成核剂的热稳定性,采用X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和偏光电子显微镜分析法(PLM)对聚丙烯(PP)的晶型及结晶行为进行了考察并测试了聚丙烯的力学性能和维卡软化...     

β晶型成核剂改性纤维级聚丙烯Z30S

研究了β晶型成核剂(酰胺化合物)成核改性纤维级聚丙烯Z30S的力学性能，进行了广角X射线衍射和DSC分析。发现成核改性后生成了β晶型聚丙烯，因而聚丙烯Z30S的冲击性能提高。通过纺丝-拉伸实验和对纤维进行广角X射线衍射分析、SEM观察，发现成核改性纤维在纺丝拉伸过程中发生了晶型转变，产生大量微孔隙。     

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。     

母料制备纳米CaCO3/PP复合材料的结晶性能

本文用溶液法制备的不同单体改性PP包覆纳米CaCO3母料制备纳米CaCO3/PP复合材料,用DSC和POM研究了复合材料中PP的结晶与熔融行为及结晶形态.研究结果表明改性复合材料中PP的结晶温度与单体类型和用量有关.单体的极性增加,异相成核作用越强.除马来酸酐外,反应单体改性对PP熔融温度影响不大,但峰形不同.丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐和苯乙烯改性更有利于形成β晶,β晶熔融峰的强度与单体类型有关;但丙烯酸改性无β晶形成.改性复合材料的球晶明显变小.     

硅藻土成核改性聚甲醛的等温结晶动力学研究

用DSC法研究硅藻土成核改性聚甲醛的等温结晶行为。由Avrami方程和Hoffman理论处理的结果表明,成核剂硅藻土的加入,降低了半结晶时间t1/2和POM球晶径向生长的单位面积的界面活化能,结晶速率常数k值增大,使POM的结晶速率大大加快,PLM观察表明,球晶大大细化,有利于POM的精密成型。     

滑石粉填充间规聚苯乙烯结晶行为与晶型

用熔融挤出方法制备了滑石粉(Talc)填充间规聚苯乙烯(Talc/sPS)和苯乙烯(St)/丙烯酸(AA)或St/马来酸酐(MA)双单体接枝改性Talc的Talc/sPS复合材料,用DSC和WAXD研究了Talc/sPS和改性Talc/sPS复合材料的结晶与熔融行为、晶型。结果表明,Talc对sPS结晶存在异相成核作用,提高sPS熔体结晶温度。熔融温度提高,sPS结晶温度降低,sPS结晶温度与熔融温度的依赖性为:sPS>Talc/sPS>Talc-AA-PS/sPS>Talc-MA-PS/sPS。Talc/sPS复合材料的熔融行为和晶型不仅与熔融温度有关,也与Talc表面处理有关。双单体接枝改性的Talc填充sPS有利于形成β晶。     

热处理对β-PPR和高熔体流动速率β-PPR结晶性能的影响

通过添加稀土β成核剂和过氧化物获得β-PPR和高熔体流动速率β-PPR。运用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究了熔体流动速率对结晶性能的影响。结果表明,过氧化物的加入使β-PPR中β晶含量降低。将无规共聚聚丙烯(PPR)、β-PPR和高熔体流动速率β-PPR分别在80℃~120℃热处理1 h,随热处理温度升高,PPR的结晶度持续升高,而β-PPR和含过氧化物的β-PPR结晶度呈现先升高后降低的趋势。在研究温度范围内,随热处理温度升高,各样品中β晶含量降低。     

熔融温度对β-iPP的结晶行为和晶体形貌的影响

通过差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了稀土β成核剂-WBGⅡ对聚丙烯结晶行为和晶体形貌的影响,结果表明,短棒状成核剂WBGⅡ侧表面具有β成核剂作用,由于WBGⅡ的溶解性与成核能力相关,随着熔融温度(Tmelt)逐次升高,同一样品结晶形成的聚集态结构不同,Tmelt低于230℃时,形成的是针状晶体;Tmelt高于230℃形成花状晶体;随Tmelt不同,在230℃结晶峰的半高宽ΔW、结晶峰的初始斜率Si均发生突变,β晶型相对含量也明显提高。