β晶型聚丙烯的结构与性能

采用NT-A和NT-D成核剂制备了β晶型聚丙烯(β-PP),研究其熔融及结晶特性、结晶形态和力学性能.结果发现,NT-A和NT-D成核剂均使聚丙烯(PP)球晶细化,提高PP的拉伸强度、拉伸断裂应变和悬臂梁缺口冲击强度,但NT-D的β成核效果更好,其改性PP的β晶型质量分数可达80%～90%,悬臂梁缺口冲击强度是纯PP的3倍多.注射成型PP样条具有明显的皮芯层结构,纯PP样条的皮层和芯层仅含有α晶型.且结晶度差异不大;β-PP样条的皮层仅有α晶型,而芯层除α晶型外还有β晶型.     

β成核剂对聚丙烯抗冲击性能的影响

采用广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪等测定了β成核剂改性聚丙烯(PP)(β-PP)中β晶含量,研究了β晶含量与PP悬臂梁缺口冲击强度的关系、β成核剂的成核热稳定性及β成核剂对PP结晶速率的影响。结果表明:随着β成核剂用量的增加,PP的抗冲击性能提高,但其冲击强度与β晶含量不成正比;β晶含量与β-PP的结晶度达到平衡时,PP冲击强度最佳,当β成核剂质量分数为0.05%时,β-PP的冲击强度最高,达82.4 k J/m2,此时β晶含量为75.78%,β-PP结晶度为77.3%;加入β成核剂使PP的结晶速率降低,较快的降温速率会减少β晶的形成。     

β成核剂对聚丙烯的增韧作用

利用万能力学试验机、差示扫描量热仪和偏光显微镜等研究了β成核剂对聚丙烯(PP)的力学性能和结晶性能的影响。结果表明:添加β成核剂后改善了PP的力学性能,尤其是抗冲击性能得到了较大提高。当β成核剂质量分数为0.5%时,改性PP缺口冲击强度达到最大值107J/m。β成核剂的加入使PP的晶型由α型转变为β型,球晶尺寸、结晶速度和晶体数量都发生了明显改善。     

α、β成核剂复配对聚丙烯性能的影响

对5种α成核剂以及稀土β成核剂的成核能力进行了评价，考察了单独添加α、β成核剂聚丙烯（PP）性能的差异，详细讨论了α、β成核剂复配对PP微观结构、力学性能及熔融行为的影响。结果表明，添加α、β复配成核剂PP的性能与复配成核剂中α成核剂诱导α晶型的成核能力密切相关，随着α成核剂成核能力的减弱，复配成核PP冲击强度和断裂伸长率提高，弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度减小。差示扫描量热（DSC）分析显示，随着α成核剂诱导α晶型成核能力的减弱，β晶熔融峰强度增加。在不提高总结晶度的情况下，添加α成核剂改善PP刚性以及添加β成核剂改善PP韧性的协同效应没有出现。     

β晶型聚丙烯专用料的研究

采用β成核剂改性聚丙烯(PP),通过偏光显微镜(POM)、示差扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和悬臂梁缺口冲击仪测试其对PP结晶行为和力学性能的影响。结果表明,利用芳基二酰胺类β晶型成核剂异相成核诱导法对PP-R材料进行结晶改性,能够大幅提高其冲击强度和热变形温度。β成核剂改性PP-R材料使用量小、简单易行且效果突出,非常适合聚丙烯的工程化应用。     

β晶型成核剂对PP结晶行为及性能的影响

采用X射线衍射仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热法研究了2种β晶型成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及性能的影响,并对α晶型PP与β晶型PP的宏观性能进行了分析。结果表明：加入β晶型成核剂后,PP晶型从α晶型转变为β晶型,冲击强度及热变形温度得到了大幅度提高。β晶型成核剂A可使PP的冲击强度提高近3倍;β晶型成核剂B可使PP的冲击强度提高近4．5倍,热变形温度提高约20℃。     

酰胺类β成核剂对PP R非等温结晶动力学影响

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP R体系的Zc比纯PP R小,半结晶时间t1/2比纯PP R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性PP R体系所需的冷却速率大于纯PP R,这说明β成核剂的加入降低了PP R的结晶速率。莫法可以很好地表征PP R及β成核剂改性PP R体系的非等温结晶行为。     

β晶型成核剂增韧聚丙烯研究

研究了取代苯酰 胺类的新型β成核剂对聚丙烯力学性能的影响。并采用偏光显微镜，差示扫描量热法和广角X衍射对β成核PP的结晶形态进行了详细的表征，结果表明，加入β成核剂后，由于具有独特束状结构β晶型的生成，PP的刚性略有下降，但韧性却得到了很大的提高。当成核剂用量为0.6%时，β晶型相对含量最高，悬臂梁缺口冲击强度达到最大值91.3J/m，约为纯PP的4倍。     

β成核剂改性聚丙烯树脂的微观结构、结晶行为及力学性能研究

采用熔融共混法制备了取代芳酰胺类β晶成核剂TMB-4改性聚丙烯(PP),并利用XRD、DSC、POM及SEM对改性PP的力学性能、结晶行为及微观结构进行了研究。结果表明:添加TMB-4成核剂后,PP树脂的α晶型被诱导转变为β晶型,结晶峰温度提高了16.2℃,晶粒细化;改性PP的冲击强度提高了152%,从脆性断裂转变为韧性断裂。     

β晶型聚丙烯的开发及应用研究

在聚内烯(PP)中添加复合成核剂LS-CXA后,可使α晶型PP诱变为β晶型含量较高的PP。在实验室条件下,可使均聚PP的β晶型含量达到85—95％;在生产性应用研究中,当复合成核剂LS-CXA的用量为 0.1/100 PP(质量比)时,可使大部分商品均聚 PP的β晶型含量高于 60％,常温缺口冲击强度比基料PP增长1—1.5倍。β晶型PP与共聚PP掺混,可获得一种新型的PP树脂材料。     

成核剂提高PP/POE/碳酸钙复合材料力学性能与耐热性能的研究

研究了α晶型成核剂和β晶型成核剂对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/CaCO3复合材料力学性能与热变形温度的影响,并考察了丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂作为特殊的β成核剂改性复合材料的效果。结果表明,α成核剂提高PP/POE/CaCO3复合材料的刚性;β成核剂增加复合材料的韧性;α成核剂与β成核剂的加入,均提高复合材料的热变形温度;AS树脂做特殊β成核剂能同时提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度。     

β成核剂和碱式硫酸镁晶须改性聚丙烯

研究了β成核剂和碱式硫酸镁(M-HOS)晶须对聚丙烯(PP)热变形温度及力学性能的影响,并用DSC和广角X射线衍射仪对其进行了表征。结果表明,单独使用0.6%β成核剂和30%M-HOS晶须改性PP,PP热变形温度从129.4℃分别提高到155.2℃和151.8℃。此外,β成核剂在PP增韧方面效果显著,改性后PP缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的4倍和5倍;M-HOS晶须能提高PP的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度、弯曲模量;两者同时改性PP,PP热变形温度提高了24℃,缺口冲击强度是单独使用晶须时的3倍。     

稀土类β晶型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了稀土类β晶型成核剂(WBG)在不同添加量下对聚丙烯(PP)性能的影响,并采用偏光显微镜(PLM)、广角X射线衍射仪(WAXD)对β-PP的结晶形态进行了表征。结果表明,随着成核剂用量的增加,材料的韧性提高,拉伸强度降低,在成核剂含量为0.4%(质量分数)时冲击强度和硬度均达到最大值。缺口冲击断面形貌观察表明,在一定范围内,随着成核剂用量的增加,断裂面应力发白面积也相应增加,银纹带面积越来越大,进一步证明了稀土类β晶型成核剂的增韧作用。随着成核剂用量的增加,材料的加工流动性能降低。WAXD研究发现,成核剂加入后可大大提高PP中β晶型的含量。PLM分析表明,与α晶型PP的相比,β晶型PP的球晶尺寸大幅度减小,晶粒细化。     

酰胺型β成核剂对聚丙烯性能的影响

通过在抗冲聚丙烯基础树脂中添加自主研制的酰胺型高效β成核剂FB-1,在提高聚丙烯耐热温度的同时有效提高聚丙烯的冲击强度,介绍β成核剂的复配及超细化,研究β成核剂含量对共聚聚丙烯EPS30R冲击强度的影响,考察β成核剂改性聚丙烯的加工稳定性及β成核剂改性共聚聚丙烯的结晶行为。结果表明,加入成核剂后,聚丙烯冲击性能显著提高,β晶型聚丙烯的热稳定性及反复加工性能良好,FB-1成核剂能有效促进聚丙烯中β晶型的形成,而且β成核剂只改变β晶型含量,不改变其微观结构,β成核剂对聚丙烯中的α晶型没有影响。     

成核剂改性聚丙烯的研究

研究了增强型成核剂A和β型成核剂B对不同种类的聚丙烯（PP）的成核效果，对PP进行了物理机械性能测试和结晶性能研究。结果表明，增强型成核剂A可以较大幅度地提高PP的弯曲模量，而材料的冲击强度只有在成核剂A适当的添加量下才会增加；β型成核剂B可以较好地改善PP冲击性能；所用2种成核剂都可以提高PP的热变形温度，在添加质量分数不小于0．10％时β型成核剂B的效果要优于增强型成核剂A；2种成核剂都可以使PP的熔体流动速率略有增加，都对PP加工性能的改善有一定的作用。添加β型成核剂B可以使PP的晶型由α型向β型发生转变。     

成核剂对聚丙烯力学性能与结晶行为的影响

研究了两种类型的成核剂对国产共聚聚丙烯的结晶形态以及拉伸强度、冲击强度的影响。结果表明:加入TMB-5型成核剂,聚丙烯的冲击强度有一定程度改善,w(TMB-5)为0.1%时,改性聚丙烯的缺口冲击强度达到最大;TMX-2型成核剂可改善聚丙烯的拉伸性能,但抗冲击性能降低较大;TMB-5型成核剂可显著地改变聚丙烯的结晶行为,诱导聚丙烯在结晶过程中主要形成β晶;TMX-2型成核剂可诱导聚丙烯在结晶过程中主要生成α晶,与纯PP相比,α晶的形成能力增强。     

β成核剂对硅微粉/PP复合材料的改性研究

研究了β成核剂和活性硅微粉对聚丙烯（PP）熔体流动速率、热变形温度及力学性能的影响,结果表明,单独使用28%活性硅微粉改性PP,PP/硅微粉复合材料的熔体流动速率没有降低,热变形温度从92.3℃提高到104.9℃,室温缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的1.48倍和2倍。此外,β成核剂和活性硅微粉协同在PP增韧方面效果显著,在活性硅微粉28%和β成核剂0.5%含量时,PP复合材料室温缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的1.7倍和3.5倍,PP热变形温度提高了34.4℃,拉伸强度和维卡软化点有少许降低。     

POE和成核剂协同增韧聚丙烯的研究

研究了乙烯-辛烯共聚物(POE)和β-成核剂TMB-5协同增韧聚丙烯(PP)的作用效果,通过对比相同比例的PP/POE和PP/POE/TMB-5共混物对熔体流动性、拉伸屈服强度和低温下缺口、无缺口冲击强度的影响,发现加入成核剂TMB-5确实能够协同POE增韧PP,使低温下的缺口冲击强度显著提高;SEM研究表明,POE以约2μm平均球径均匀地分散在PP连续相中;DSC和WAXD研究表明,TMB-5能够使PP的部分α晶型转变为β晶型,从而协助POE增韧PP。     

新型α和β成核剂对PP结晶和力学性能的影响

在聚丙烯(PP)中加入两种新型成核剂:二苄叉山梨醇衍生物YS-688(α成核剂)和芳酰胺类化合物TMB-5(β成核剂),通过密炼–挤出的方法制备了PP/成核剂共混物材料。通过偏光显微镜、X射线衍射、差示扫描量热和力学性能测试研究了这两种成核剂对共混物结晶和力学性能的影响。结果表明,两种成核剂在适量时均能提高PP的结晶速率和结晶度,细化晶粒,且使晶体界面模糊,其中TMB-5具有较强的诱导PPβ晶成核的能力,当其质量分数为0.075%时,可使PP形成树枝状的β晶,而YS-688未改变PP的晶型,只生成了α晶。YS-688可提高共混物的拉伸强度,而TMB-5对共混物的拉伸强度影响很小;当两种成核剂质量分数均为0.075%时,共混物的韧性最好,相对于纯PP,PP/YS-688共混物的常温和–30℃缺口冲击强度分别提高了37.41%和12.76%,拉伸强度提高了11.11%;PP/TMB-5共混物的常温和–30℃缺口冲击强度分别提高了100%和55.41%。     

釜内制备β晶型聚丙烯

制备了传统的Ziegler-Natta催化剂,研究了采用釜内聚合添加β成核剂和采用釜外共混时添加β成核剂制备的β晶型聚丙烯(β-PP)的性能,结果发现:两种方法制备的PP中β晶含量都有所提高,产品的热变形温度及悬臂梁缺口冲击强度均有所改善。当釜内添加的β成核剂为430μg/g时,悬臂梁缺口冲击强度提高了30%左右,热变形温度提高了27℃左右。与釜外共混制备β-PP相比,釜内添加β成核剂制备β-PP时β成核剂用量更少,成核效果更显著。釜内添加154μg/g的β成核剂,其成核效果要好于釜外共混添加191μg/g的β成核剂。