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。     

成核剂TMC-328及TMC-300对聚乳酸结晶性能的影响

通过考察市售的成核剂品种TMC-328与TMC-300对聚乳酸结晶的影响发现,这两种成核剂对聚乳酸结晶均有促进作用,对聚乳酸的抗冲击性也均有提高。     

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.     

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。     

有机磷酸盐成核剂粒径对PP性能的影响

通过调控反溶剂法中的转速、反溶剂与溶剂配比、溶液浓度等条件制备了不同粒径的2,2’–亚甲基双(4,6–二叔丁基苯基)磷酸钠(NA–40)成核剂,考察了NA–40粒径对等规聚丙烯(i PP)力学性能的影响,并利用差示扫描量热(DSC)仪研究了NA–40粒径对i PP结晶性能的影响。结果表明,随着NA–40粒径的增加,NA–40对i PP力学性能的改善作用变弱。NA–40平均粒径为(17.7±2.2)μm时,i PP/NA–40–1的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸强度与纯i PP相比,分别提高了44.5%,20.5%和8.3%,相应的缺口冲击强度有所降低;当NA–40平均粒径为(52.6±1.1)μm时,i PP/NA–40–4的弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸强度的增幅分别降至16.8%,2.3%和6.4%。在较低的降温速率下,NA–40粒径对结晶峰值温度(Tc)的影响不明显,提高降温速率对Tc的影响开始显现。用扫描电子显微镜观察NA–40形貌发现,NA–40呈棒状,加工过程影响NA–40粒径,但对NA–40形貌没有影响。利用偏光显微镜观察NA–40在i PP熔体中的分散性,粒径较小的NA–40能够均匀分散在i PP熔体中,而粒径较大的分散性差,大大降低了NA–40的有效成核浓度,影响了NA–40对i PP力学性能及结晶性能的改善作用。     

iPP/nano-CaCO3/PP-g-GMA复合材料的制备与性能

以等规聚丙烯(iPP)、纳米碳酸钙(nano-CaCO₃)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性抗冲共聚聚丙烯(PP-g-GMA)为原料,通过熔融共混法制备了iPP/nano-CaCO₃/PP-g-GMA复合材料。研究了PP-g-GMA对iPP/nano-CaCO₃/PP-g-GMA复合材料力学性能、结晶行为和微观结构的影响,并分析了其增韧机理。结果表明：PP-g-GMA和nano-CaCO₃具有协同增韧作用,当两者用量均为40.0质量份时,iPP/nano-CaCO₃/PP-g-GMA复合材料23℃时的冲击强度约为纯iPP的6.9倍。PP-g-GMA和nano-CaCO₃均具有成核作用,促使基体球晶细化。PP-g-GMA中的橡胶相以球形海岛形式分散在iPP中,起到增韧作用。     

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。     

两种羧酸盐成核剂的制备及其对聚丙烯的成核效果研究

合成了两种具有相似化学结构的聚丙烯（iPP）α晶型成核剂二环［2.2.1］庚⁃5⁃烯⁃2,3⁃二羧酸钠（NA₁）和二环［2.2.1］庚烷⁃2,3⁃二羧酸钠（NA₂）,研究了其在iPP中的成核效果。首先,利用差示扫描量热仪（DSC）和偏光显微镜（PLM）分别考察了两种成核剂对iPP结晶行为的影响。结果表明,当NA₁和NA₂的含量为0.3 %（质量分数,下同）时,iPP的结晶峰值温度分别提升了14.5 ℃和16.0 ℃。同时,两种成核剂都能够明显细化iPP球晶尺寸。其次,利用广角X射线衍射仪（WXAD）对成核iPP进行了表征,两种成核剂都诱导iPP产生了α晶型,说明均为α晶型成核剂。然后,对成核iPP的力学性能进行了表征。结果表明,随着两种成核剂用量的增加,iPP的拉伸强度和弯曲模量呈现先升高后平稳的趋势。当NA₁和NA₂含量为0.05 %时,成核iPP的拉伸强度较纯iPP分别提升了4.6 %和8.6 %,弯曲模量分别提升了8.2 %和21.7 %;冲击强度基本保持不变。     

HPN-68L成核剂对顺丁橡胶增韧PP材料结晶行为和力学性能的影响

采用物理共混的方法,研究了成核剂HPN-68L对顺丁橡胶(BR)增韧等规聚丙烯(iPP)材料性能的影响。利用广角X射线衍射仪(WXRD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)等测试手段探究了HPN-68L对iPP/BR共混物的结晶行为和力学性能的影响。结果表明,HPN-68L在高温下诱导iPP结晶,并且起到了物理凝胶的作用,HPN-68L的添加使BR在降温过程中由于iPP的凝固化而被限阈均匀地分散在基体中,BR在iPP基体中得到固定从而减小团聚带来的材料性能恶化。当HPN-68L质量分数为0.6%(以iPP、BR、HPN-68L总质量为基准,下同),加入30%顺丁橡胶时,材料的最大冲击强度达到17.216 kJ/m²,比纯iPP冲击强度高出236.91%,断裂伸长率由69.23%提高至176.32%。     

Self‐interference flow of an isotactic polypropylene melt in a cavity during injection molding. I. Effect of the self‐interference flow on the properties

The self‐interference flow (SIF) of a melt in a cavity during injection molding is introduced. It comes from two streams of the melt being split by a patented mold gate called a twin gate. The effects of this flow on the static and dynamic mechanical properties, thickness distribution, and shrinkage in the transverse direction (TD) of injection‐molded isotactic polypropylene parts are discussed. SIF has an influence on the static mechanical properties, especially the impact strength. There are slight increases in the tensile strength and Young's modulus and an increase of approximately 70–90% in the impact strength in comparison with the properties of samples obtained by a conventional flow process with a common pin gate. Dynamic mechanical thermal analysis studies show an increase in the storage modulus for SIF samples. Results obtained from research into the effect of the mold temperature and injection pressure on the impact strength show that the impact strength of SIF specimens has a weaker dependence on the mold temperature and injection pressure. In addition, the flow brings a more uniform thickness distribution and a smaller shrinkage in the TD to SIF samples. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 88: 2784–2790, 2003     

不同成核剂成核聚丙烯的结晶行为与力学性能

制备了６种成核剂成核聚丙烯（ＰＰ）母料研究了成核母料和成核母料／ＰＰ的结晶,熔融行为,力学性能和透明性等物理性能,不同成核在成核母材料和成核母料／ＰＰ中对ＰＰ的结晶与熔融行为以及性能有不同的作用,观察到成核型Ａ成核ＰＰ具有较高的结晶温度与综合性能,而成核剂Ｂ成核ＰＰ的透明性较好。     

聚丙烯β晶成核剂PA-01和PA-03的成核性能研究

采用X射线衍射（WAXD）、示差扫描量热分析（DSC）、偏光显微镜（POM）以及力学性能测试等方法,考察了聚丙烯β晶成核剂PA-01和PA-03的成核性能。结果表明：与空白聚丙烯相比,添加0.2%的PA-01和PA-03的聚丙烯的抗冲击强度分别提高了3.4倍和3.3倍;聚丙烯中β晶的质量分数分别为87%和88%;结晶峰值温度分别提高了10.8℃和6.2℃,同时显著降低了聚丙烯球晶的尺寸。最后应用PA-01进行了中试实验,优化了加工条件,并测试了所制备中试产品的性能。     

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。     

Effect of nucleating agent addition on crystallization of isotactic polypropylene

The isothermal and nonisothermal crystallization kinetics of nonnucleated and nucleated isotactic polypropylene (iPP) were investigated by DSC and a polarized light microscope with a hot stage. Dibenzylidene sorbitol (DBS) was used as a nucleating agent. It was found that the crystallization rate increased with the addition of DBS. The influence of DBS on fold surface energy, σ_e, was examined by the Hoffman and Lauritzen nucleation theory. It showed that σ_e decreased with the addition of DBS, suggesting that DBS is an effective nucleating agent for iPP. Ozawa's theory was used to study the nonisothermal crystallization. It was found that the crystallization temperature for the nucleated iPP was higher than that for nonnucleated iPP. The addition of DBS reduced the Ozawa exponent, suggesting a change in spherulite morphology. The cooling crystallization function has a negative exponent on the crystallization temperature. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 69: 2089–2095, 1998     

热致相分离法iPP/nano-SiO2杂化中空纤维膜的结构与透过性能

通过熔融共混等规聚丙烯(iPP)/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)体系,采用热致相分离法(TIPS)制备了iPP中空纤维膜。对膜结构与透过性能进行了表征。用示差扫描量热仪(DSC)测定了体系的iPP动态结晶温度,融化峰值温度数值表明结晶只存在α晶型。X光电子能谱(XPS)表明nano-SiO2向膜表面发生了迁移,使得膜的亲水性有所提高,膜的接触角由120.05°降低到101.05°,降低了19.7%。随着nano-SiO2添加量的增加,膜的孔隙率和纯水通量均呈现先增大后减小的趋势。膜的孔隙率增加了20.2%,纯水通量增大了21.7%。经过拉伸后的杂化膜,孔隙率增大了27.4%,纯水通量增加了211%。研究表明:通过向铸膜液中添加nano-SiO2,可以优化膜结构,并改善膜的亲/疏水性以及透过性能。     

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。