紫外光对PP蠕变行为的影响

通过对聚丙烯(PP)施加紫外光的方法研究了紫外光对其蠕变行为的影响,利用蠕变性能测试、GPC、XPS、PALS、SEM等手段考察了紫外光作用下的PP蠕变行为及其失效机理。实验结果表明:紫外光能加速PP的蠕变失效,其失效机理与辐照强度有关;短时间失效主要是由紫外光引起的分子链段的活性变化所致,长时间作用下的失效,主要是紫外光引起的老化导致材料强度的削弱所致;另外,对不同种类的PP,在相同的外部条件(下温度、应力和紫外光,)其失效速率与结构和分子量无关,只与该温度下材料的屈服强度有关,屈服强度越高抗,蠕变能力越好。     

稀土β成核剂与熔体温度对iPP制品结构与韧性的影响

通过拉伸性能测试,考察了稀土类β成核剂和熔体温度对等规聚丙烯(iPP)注塑试样断裂韧性的影响,并用二维广角X射线衍射法(2D-WAXD)和差示扫描量热法(DSC)对它们的微观结构进行了研究。结果表明:纯iPP和加入β成核剂的iPP试样的断裂韧性随着熔体温度的升高而增加;稀土β成核剂因其具有较强的异相成核作用,从而使材料的断裂韧性得到较大提高。     

APP-g-MAH对IPP／CaC03复合材料微观结构和力学性能的影响

在非隔氧条件下，以溶液法合成无规聚丙烯接枝马来酸酐（APP-g-MAH），以其作界面改性剂制得等规聚丙烯（IPP）／APP-g-MAH／CaCO，复合材料，并对其微观结构和力学性能进行研究。结果表明，加入APP-g-MAH后，复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、断裂伸长率均有所提高；APP-g-MAH的加入使CaC03在体系中的分布更均匀；当CaC03质量分数为3％，APP-g-MAH接枝率为2．3％、含量为10％时，材料的综合性能较优。     

退火热处理对iPP片材固相拉伸强化效果的影响

对等规聚丙烯(iPP)片材在退火固相拉伸过程中的晶体转变过程进行了研究。X射线衍射(XRD)表征了结晶衍射峰,定量计算出β晶的相对含量;二维小角X射线散射(2D-SAXS)揭示了α-β晶型转变过程;差示扫描量热仪(DSC)揭示了iPP的熔融性能。结果表明,iPP片材在固相拉伸过程中发生了晶型转移,XRD衍射曲线中出现了β晶典型衍射峰β(300),2D-SAXS图中出现了取向串晶结构;在110℃拉伸作用下能够产生相对高β晶含量的iPP,最高含量为6. 75%;拉伸强度的增加幅度不大但其缺口冲击韧性显著提高;对固相拉伸作用后的iPP片材进行了退火处理,表明退火温度在110℃前串晶结构不会受到破坏,超过110℃退火后串晶结构被破坏再次形成球晶结构。     

不同注塑方法及HDPE/iPP共混物组成对附生结晶的影响

主要研究了等规聚丙烯/高密度聚乙烯共混物中等规聚丙烯含量和不同注塑成型方法对附生结晶的影响.实验中分别利用微注塑成型和普通注塑成型获得不同尺度的样品,并且利用差示扫描量热法(DSC)和二维广角X射线衍射(2D-WAXD)对制品的结晶行为进行了研究.实验结果表明:微注塑成型方法与具有相对较高聚丙烯含量的结合有利于高密度聚乙烯/等规聚丙烯共混物中附生结晶的产生.     

等通道转角挤出制备自增强等规聚丙烯的结构与性能研究

采用等通道转角挤出方法对等规聚丙烯进行自增强挤出,研究和分析挤出工艺条件与材料结构、性能之间的关系。利用广角X-射线衍射、差示扫描量热分析等手段对材料结构进行表征。结果表明:经过等通道转角挤出后等规聚丙烯的结晶度提高、晶粒细化、熔点提高,形成明显的取向结构,经过3次等通道转角挤出,等规聚丙烯的拉伸强度由挤出前的17.13MPa提高到59.38MPa。     

β成核剂改性iPP的熔融结晶行为与力学性能研究

采用3种β成核剂(NT-A,NT-B和NT-C)制备了β晶等规聚丙烯(β-iPP)样品,应用差示扫描量热仪(DSC)分析、偏光显微镜(POM)观察和力学性能测试研究了β-iPP的熔融、结晶行为和力学性能。结果表明:加入β成核剂后,诱导iPP由α晶向β晶转变,结晶温度提高,球晶明显细化。3种β成核剂的成核效率和改性样品的缺口冲击强度顺序为NT-C>NT-B>NT-A,添加NT-C质量分数0.050%时,样品的最大缺口冲击强度可达纯iPP的3.7倍。     

聚丙烯的蠕变过程及微观结构变化的研究

在25℃下研究了应力、退火处理、紫外辐照等外界因素对聚丙烯(PP)蠕变行为的影响。发现PP在蠕变过程中存在临界失效现象,而且外界因素只对临界失效现象出现的时间产生影响,而不会影响临界失效应变值(εcr)的大小。PP在蠕变过程中内部微观结构发生着复杂的变化:在25 MPa下,蠕变初期随着形变的增加,分子链取向排列诱导二次结晶,导致材料的取向度和结晶度增加;自由体积尺寸增大,当自由体积尺寸达到最大值时,分子链的活动能力最强,出现临界失效现象。     

溢流槽对微注塑成型iPP制品的增强作用

采用微注塑成型技术制备了等规聚丙烯(i PP)制品,并在注射型腔末端增设了溢流槽。通过拉伸测试、二维广角X射线衍射法(2D-WAXD)、偏光显微镜观察(POM)和差示扫描量热法(DSC)考察了溢流槽的引入对i PP制品微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明:溢流槽的引入使得i PP制品的拉伸强度和弹性模量显著提高,分别提高了27.9%和43.7%。微观结构分析结果表明:与常规微注塑i PP制品相比,溢流槽的引入使得i PP制品的剪切层厚度、结晶度、串晶数量均增大。通过分析微观结构的变化,阐明了溢流槽对微注塑成型i PP制品的增强机理。     

APP-g-MAH对IPP/CaCO3复合材料微观结构和力学性能的影响

在非隔氧条件下,以溶液法合成无规聚丙烯接枝马来酸酐(APP-g-MAH),以其作界面改性剂制得等规聚丙烯(IPP)/APP-g-MAH/CaCO3复合材料,并对其微观结构和力学性能进行研究。结果表明,加入APP-g-MAH后,复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、断裂伸长率均有所提高;APP-g-MAH的加入使CaCO3在体系中的分布更均匀;当CaCO3质量分数为3%,APP-g-MAH接枝率为2.3%、含量为10%时,材料的综合性能较优。     

顺序共注射成型工艺参数对iPP制品柱晶生成的影响

采用偏光显微镜观察共注射成型制备的等规聚丙烯夹芯制品不同位置处的微观形貌,特别是不同成型工艺条件下复杂温度场和剪切场形成的柱状晶体结构。研究了芯层注射速度、芯层注射温度和延迟时间对选定位置(迟滞线位置处,芯层熔体流动前沿处)柱晶生成数量的影响。结果表明,芯层注射温度为190℃和延迟时间为5 s有利于柱晶的生成,芯层注射速度为20 mm/s时,迟滞线位置处柱晶的数量最多,而芯层熔体流动前沿位置处柱晶数量最少。     

振动塑化挤出对聚烯烃片材性能的影响

利用塑料电磁塑化挤出机挤出聚烯烃片材，系统研究了挤出机螺杆轴向振动对聚乙烯挤出制品结构与性能的影响。采用DSC对挤出试样的结晶结构及形态进行分析。结果表明，振动塑化挤出使聚合物挤出试样结晶度提高，结晶完善，晶片之间的连接分子数量增加，因而制品的力学性能有所提高，特别在横向上表现明显。在适当的振动条件下，高密度聚乙烯（HDPE）试样的横向拉伸强度和冲击强度分别从22．68MPa和12．7kJ／m^2提高到了25．55MPa和23．5kJ／m^2；而聚丙烯（PP）试样横向拉伸强度和冲击强度则分别提高了20％和64％。     

立体缺陷分布对iPP/CNC复合材料等温结晶动力学的影响

采用两种立体缺陷分布均匀性不同的等规聚丙烯(iPP),制备了两种等规聚丙烯/纤维素纳米晶(iPP/CNC)复合材料,研究了纯iPP和iPP/CNC复合材料的等温结晶动力学行为及结晶形态。结果表明,与立体缺陷分布更加均匀的PP-B相比,PP-A表现出更高的结晶温度、熔点和结晶度,球晶尺寸明显更小,等温结晶速率更快;加入CNC后,PP-A/CNC和PP-B/CNC的结晶温度变高、结晶峰宽变窄、熔点及结晶度上升、晶体尺寸显著降低、等温结晶速率进一步提高,且二者之间在结晶速率上的差距明显缩小,反映出CNC对于iPP的结晶能力同样具有较为显著的提升效果。对于i PP/CNC复合材料,iPP的立体缺陷分布和CNC对其等温结晶动力学及晶体形态都有十分显著的影响。     

高牵引速率下iPP/玻璃纤维复合材料界面结晶

在等规聚丙烯(iPP)熔体中高速牵引玻璃纤维(GF)的过程中,首次发现GF表面出现了一层具有明显厚度的包覆结构,并对这种结构在牵引过程中的变化规律及其对界面结晶形貌的影响进行分析研究。结果表明,包覆结构的产生可能是GF在高牵引速率下使iPP分子链克服自身屈服应力而沿着纤维轴方向伸展取向并堆积的结果;该结构为热力学稳定的α晶,且具有诱导iPP生成β横晶的能力。     

HCSW/iPP复合材料性能及诱导β晶的机理研究

将质量分数20%半水硫酸钙晶须(HCSW)与等规聚丙烯(iPP)熔融挤出后制备了HCSW/iPP复合材料,研究了HCSW/iPP复合材料性能以及HCSW对iPP诱导β晶的机理。结果表明：HCSW对iPP β晶有良好的成核效果;与iPP相比,HCSW/iPP复合材料的力学性能有不同程度提高;利用“晶格匹配理论”计算得出HCSW与iPP有较好的附生效果。     

辐照改性聚丙烯拉伸流变行为及其挤出发泡的研究

通过在线形聚丙烯中加入双官能团丙烯酸酯类单体,经小剂量γ射线高能辐照,制备了高熔体强度聚丙烯,研究了其拉伸流变行为及其在挤出发泡方面的应用。Rheotens拉伸流变测试表明,辐照改性后由于形成了长支化分子结构,聚丙烯的熔体强度、拉伸黏度显著提高,具有明显的应变硬化特征。实验表明,ZnO可明显降低AC发泡剂分解温度,缓和分解放热;在辐照改性制备的高熔体强度聚丙烯中加入AC／ZnO复合发泡剂,可挤出发泡得到泡孔尺寸较为均一、分布均匀、具有闭孔结构的发泡材料。     

挤出条件对PP/硅藻土口模膨胀行为影响

应用熔体流动速率仪测定了3种粒径硅藻土(体积分数为10%)填充聚丙烯(PP)复合材料的口模膨胀比(B),考察口模直径和挤出工艺条件对复合体系口模膨胀行为的影响.结果表明.复合体系的B随着剪切应力和剪切速率的增加而非线性增大,且随着温度的上升而线性下降;当载荷及温度一定时,B随着口模直径增加呈非线性提高,随着口模长径比增加呈非线性减小.     

SEBS对iPP/NX8000K组合物透明性能和力学性能的影响

为了增强等规聚丙烯(i PP)的透明性能和冲击性能,采用物理共混方法,将弹性体聚苯乙烯、乙烯-丁烯共聚物、聚苯乙烯的三嵌段共聚物(SEBS)与NX8000K成核剂配合使用对i PP进行改性。通过差示扫描量热分析(DSC)和X射线衍射分析(XRD)、偏光显微镜分析(POM)等方法研究了SEBS对iPP/NX8000K组合物的结晶行为、透明性能和力学性能的影响。结果表明:在NX8000K含量为0.6%(以i PP和SEBS的总质量为基准,下同),SEBS含量为40%(以i PP和SEBS的总质量为基准,下同)时,i PP/NX8000K/SEBS三元组合物的雾度为24.9%,远远小于i PP(79.6%);冲击强度增至50.7 kJ/m2,与i PP相比提高了10倍。     

微注塑与常规注塑等规聚丙烯的拉伸性能及微观结构对比研究

采用微注射成型和常规注射成型制备厚度分别为200μm和2400μm的等规聚丙烯(iPP)制品。通过拉伸测试和广角X射线衍射(WAXD)对微注塑制品和常规注塑制品的力学性能及微观结构进行对比。拉伸测试结果表明:微注塑制品的拉伸强度(46.53MPa)较常规注塑制品的(38.43MPa)增加17.41%,而断裂伸长率和断裂韧性却明显降低。广角X射线衍射测试结果表明:微注塑制品形成了高度取向结构、且结晶度大于常规注塑制品的,高的取向度和结晶度导致了微注塑制品较高的拉伸强度和较低的断裂伸长率及断裂韧性。     

短支链PP对长支链PP加工流变行为的影响及机理

研究了线型等规聚丙烯(iPP)和短支链聚丙烯(SCBPP)的引入对长支链聚丙烯(LCBPP)加工流变行为的影响。结果表明:将线型iPP引入LCBPP相当于降低了长支链分子在共混体系中的含量;而当SCBPP引入LCBPP时,由于短支链的隔离作用会使LCBPP分子链间距增大,并且阻碍了LCBPP长支链分子间的缠结,而未缠结的长支链则起到类似增塑剂的作用。因此,线型iPP和SCBPP的引入均会使LCBPP的剪切黏度降低,其中在用量相同的条件下,SCBPP对LCBPP剪切黏度的降低效果明显优于线型iPP。