成核剂对等规聚丙烯透明度及结晶形态的影响

研究了二(对甲氧基苯亚甲基)山梨糖醇和二苯亚甲基山梨糖醇两种成核剂的结晶形态,以及前者对等规聚丙烯结晶形态的影响.结果表明,后者消光环是由于晶片间相互搭接的边界而形成;二者都能形成类似等规聚丙烯的负球晶;少量前者的加入使等规聚丙烯中形成比纯等规聚丙烯“辐条”状球晶小得多的粒状结晶,从而显著提高了等规聚丙烯制品的透明度.     

等规聚丙烯的结晶成核剂

本文介绍了等规聚丙烯α型、β型结晶和成核剂及应用,成核剂与制品透明性、成型收缩、光泽、耐热性能的关系。指出等规聚丙烯的结晶行为对其加工和制品质量及性能关系重大,通过结晶成核剂进行结晶行为改性,可开发高透明、高光泽、耐热、低收缩和后变形小等新品种聚丙烯塑料。     

稀土β成核剂对等规聚丙烯流变性能的影响

研究了稀土β成核剂WBG-1对等规聚丙烯（iPP）的加工和挤出流变性能的影响,研究发现,0.1%（质量分数）WBG-1的加入使iPP粘流活化能变大;在剪切速率相同的情况下,随β成核剂浓度的增大,剪切压力具有减小的趋势;在低剪切速率范围内,成核剂的加入使相同剪切速率下iPP的剪切粘度变小,但随着剪切速率的增大,剪切粘度随剪切速率变化的曲线出现明显的靠拢。     

庚二酸类成核剂对等规聚丙烯β晶结晶行为的影响

研究了结晶温度（100～140℃）对添加庚二酸钠、庚二酸锌、庚二酸钙、庚二酸钡成核剂的等规聚丙烯中β晶结晶行为的影响。发现庚二酸钠、庚二酸锌、庚二酸钙和庚二酸钡是有效的β晶型成核剂，随着结晶温度的提高，成核改性聚丙烯的β晶型含量持续增大，并在130℃时达到最大值，结晶温度在130℃～140℃之间，成核改性的聚丙烯发生明显的β→α晶型转变。β晶型成核效率由大到小的顺序为：庚二酸钙〉庚二酸钡〉庚二酸锌〉庚二酸钠，庚二酸钙是最佳β晶型成核剂。     

β成核剂含量对等规聚丙烯性能的影响

研究了一种β成核剂(CHB-5)的含量对等规聚丙烯(iPP)结晶性能和力学性能的影响。用广角X射线衍射(WAXD)研究CHB-5诱导iPP晶型的变化,用差示扫描量热法(DSC)分析CHB-5对iPP熔融行为和结晶行为的影响,用偏光显微镜(POM)观察CHB-5诱导iPP结晶形态的变化。结果表明,CHB-5的加入使iPP的成核能力增强;CHB-5可降低iPP的熔融温度,提高其结晶温度和结晶起始温度,加快结晶速率;CHB-5能降低球晶尺寸;CHB-5的加入可使iPP缺口冲击强度提高。     

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%。     

成核剂对聚丙烯结晶性能形态及性能的影响

运用实验方法合成了不同结晶形态的聚丙烯，并通过扫描电镜及实验结果进行分析。探讨了不同结晶形态对PP熔体流动速率、热学性能、物理力学性能的影响。结果表明，不同结晶形态的PP其性能差别很大。     

β晶成核剂己二酸锌对等规聚丙烯成核效应的影响

合成了一种高效高选择性的等规聚丙烯(PP)β晶成核剂己二酸锌(Adi-Zn),研究了其用量对等规PP成核效应的影响。力学性能测试结果表明,随Adi-Zn用量增加,PP的冲击强度先升高后趋于稳定,当Adi-Zn用量为PP质量的0.6%时,成核PP的冲击强度达到最大,是未加Adi-Zn时的1.8倍,而拉伸强度和弯曲弹性模量略有降低。采用广角X射线衍射分析了Adi-Zn对PPβ晶型含量的影响,结果表明,Adi-Zn用量为PP质量的0.2%~0.8%时,β晶型含量保持在95%左右,说明Adi-Zn具有较高的成核效率和选择性。利用差示扫描量热仪和偏光显微镜考察了Adi-Zn对PP结晶温度和晶体形态的影响,结果表明,当Adi-Zn用量达到PP质量的0.6%时,成核PP的结晶温度提高了3.1℃。同时随着Adi-Zn的用量增加,Adi-Zn诱导生成了更多的高亮β晶型,并且明显细化了球晶尺寸。     

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。     

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。     

Crystallization Behavior of the Blends of Isotactic Polypropylene and Ethylene-Propylene Blocky Copolymers

Two ethylene-propylene copolymer fractions (EP90 and EP120) were separated from a polypropylene in-reactor alloy by extraction with n-octane at different temperatures. ¹³C-NMR shows that these two fractions have a blocky structure and WAXD reveals that both ethylene and propylene sequences in these two fractions are crystallizable. However, EP90 has higher propylene content and the average length of propylene sequences is longer. These two fractions were blended with isotactic polypropylene (PP) at various proportions, respectively, and crystallization behavior and morphology of the blends were investigated. It is found that both EP90 and EP120 are partially compatible with PP. The phase-separated domains have a nucleation effect on crystallization of PP, leading to increase in crystallization temperature and crystallinity of PP in the blends. EP90 and EP120 also affect the relative content of β crystals in an irregular way. The number of EP90-rich domains in PP/EP90 blends is larger than that of EP120-rich domains in PP/EP120 blends, but the size of EP90-rich domains is smaller, indicating that EP90 has better compatibility with PP than EP120. Spherulites are formed in all the blends. The data were analyzed with Hoffman-Lauritzen theory of crystallization regime and the free energy of the folding surface (σ_e) was derived. Addition of EP90 and EP120 has little effect on the transition temperature from regime II to regime III. The value of σ_e for the PP/EP90 blends is similar to that of neat PP, but σ_e of the PP/EP120 blends is a little higher than that of neat PP.     

二氧化硅对等规聚丙烯和共聚聚丙烯结晶和熔融行为的影响

通过差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射分别研究了二氧化硅(SiO2)粒子填充等规聚丙烯(iPP)和共聚聚丙烯(co-PP)复合材料的结晶行为和晶体结构。DSC分析结果表明:由于异相成核作用,SiO2粒子提高了iPP的结晶温度,缩短了半结晶期;由于SiO2粒子的表面积大,表面能高,能够将co-PP分子链上的低等规度的链段吸附到填料表面,因而co-PP分子链的运动能力降低,结晶能力下降,导致co-PP的结晶温度大大下降,半结晶期延长。X-射线衍射分析结果表明:SiO2的加入抑制了iPP中β晶的结晶,而对co-PP中各α晶的相对含量影响不大。     

硬脂酸铈(Ⅳ)对聚丙烯纤维光降解性能的影响

在聚丙烯(PP)切片中添加0.2%￣0.6%的四价硬脂酸铈(CeSt4)作为光敏剂,经熔融共混纺丝制成PP/CeSt4共混纤维。通过人工加速紫外光降解试验,研究了CeSt4对PP共混纤维光降解性能的影响,并与传统的光降解剂硬脂酸铁(FeSt3)相比较。结果表明:CeSt4对PP共混纤维的光降解具有光催化作用,并且含量越高,其光催化作用就越强。在相同的光敏剂添加量下,含0.6%CeSt4的PP共混纤维,引发光降解的速率更快。可见,CeSt4也是PP的一种有效光敏剂。     

酰胺类β晶型成核剂对PP结晶性影响

研究了新型酰胺类β成核剂对聚丙烯（PP）结晶性能的影响。用差示扫描量热计（DSC）和X射线衍射仪（XRD）对其结晶形态进行了表征，DSC研究表明，该成核剂的加入可以诱导PP中α晶向口晶转变；X射线衍射研究发现，当成核剂加入质量分数为0．3％时，β晶型的相对含量可达到87%，与DSC的研究结果一致。考察了冷却速率对结晶温度和结晶峰温度的影响，结果表明该成核剂的加入使PP结晶向高温方向偏移，结晶速度加快。     

Spherulitic Morphology of Isotactic Polypropylene and its Melting Behavior

Abstract

The crystallization and lamellar morphology of isotactic polypropylene (ipp) have been investigated by thermal analysis and electron microscopy. When ipp samples are crystallized above 132°C, no β-phase was detected and the samples consisted of pure α-spherulites and those showing double melting endotherms, the occurrence of double-peak shapes was attributed to the melting and reorganizing of the radial dominant lamellae, while melting of tangential cross-hatched lamellae belongs to the broad tail endotherm which leads the lower melting endotherm peak.     

氮化硅纳米粒子对共聚聚丙烯非等温结晶行为的影响

使用示差扫描量热法研究氮化硅（Si₃N₄）纳米粒子对共聚聚丙烯（CPP）的非等温结晶行为的影响。使用了Avrami方法、莫志深方法对数据进行了处理,并采用了Flynn-Wall-Ozawa（FWO）和Friedman等转化率方法对实验结果进行了深入分析。结果表明,氮化硅粒子能够加速CPP的结晶生长过程,但是对CPP成核的影响却不明显;在结晶中后期,CPP/Si₃N₄复合体系的活化能低于纯的CPP,而在结晶初期,复合体系的活化能却高于纯的CPP。     

成核剂二(3,4-二甲基二苄叉)山梨醇对聚丙烯结晶性能的影响

以二(3,4-二甲基二苄叉)山梨醇(DMDBS)为成核剂,使用溶液沉淀法制备 DMDBS 质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的粉末聚丙烯(PP)样品,采用红外光谱仪、差示扫描量热仪,X 衍射仪和偏光显微镜等技术进行结晶性能的研究。结果表明,透明成核剂 DMDBS 是 PP 的有效α诱导剂,DMDBS 的加入能诱导大量球晶生成,使结晶峰尖锐,结晶温度区间变窄,提高 PP 的结晶速率和结晶度,其中熔融吸收峰温度提高1.7～3.1℃,结晶度提高16%左右。在 PP 中添加0.3%DMDBS 时,PP 的改性效果最好,结晶度达到最大值。     

一种新型β成核剂及其对聚丙烯结晶性能的影响

研究了一种稀土类新型β成核剂WBG对等规聚丙烯(iPP)结晶性能的影响。WAXD研究发现,WBG加入后可大大提高PP中β晶型的含量,当其加入量超过0 3%时,β晶型的含量可达90%;利用DSC考查了130℃时PP在加入WBG前后的等温结晶过程,发现WBG显著提高了PP的成核速率。从结构上看,WBG不同于目前常见的任何一种β成核剂,是一种高效的新型成核剂。     

蒽系列成核剂对聚丙烯性能的影响

利用蒽为基础原料,自制了蒽系列的三种聚丙烯成核剂:9,10-二氢蒽-9,10-桥-α,β-马来酸酐（AMH）、9,10-二氢蒽-9,10-桥-α,β-马来酰肼（AMHD）、9,10-二氢蒽-9,10-桥-α,β-N-甘氨酸基马来酰胺（AGMA）。利用热重分析（TGA）分别考察了三者的热稳定性,采用X 射线衍射分析( XRD) 和偏光显微镜( PLM) 对其所改性等规聚丙烯（iPP）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,并测试了力学性能。结果表明,AMHD和AGMA均可增强聚丙烯α晶型成核,而AMH则可诱导β-iPP的生成;该三种成核剂都有效提高了聚丙烯的结晶温度（Tc）和结晶度,其中iPP/AMHD的结晶度（Xc）提高了3.75%;同时改善了iPP的力学性能,与纯iPP试样相比,iPP/AMH抗冲击强度提高了5.60 kJ/m2,iPP/AMHD拉伸强度提高了18.02%,iPP/AGMA的弯曲强度达到53.22 MPa。     

线形聚丙烯／长链支化聚丙烯共混物的结晶行为研究

通过DSC、XRD和偏光显微镜研究了线形聚丙烯／长链支化聚丙烯共混物的结晶行为、结晶结构和结晶形态。研究结果表明：长链支化聚丙烯的结晶温度比线形聚丙烯提高10℃左右；共混物的结晶行为与长链支化聚丙烯类似，所形成的球晶多而小；由于结晶温度提前，长链支化聚丙烯的作用类似于结晶成核剂，率先形成的晶核具有物理交联点的作用，有效地提高了共混物的熔体强度。对于配比为80／20的线形聚丙烯／长链支化聚丙烯共混物，由于长支链的存在，降温速率越慢，结晶温度越高。结晶过程中并未发生结晶结构和结晶形态的改变。