PET纤维对β-成核聚丙烯结晶行为与力学性能的影响

以β-成核PP为基体,加入PET纤维和PP接枝马来酸酐(PP-g-MA),经熔融共混、破碎、注塑加工成样条,采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、冲击试验机和电子万能材料试验机分别对复合材料的结晶与熔融行为和力学性能进行表征。结果表明:由于存在高效的β-成核剂,加入PET纤维对β-成核PP的结晶行为影响较小,β晶含量虽有下降但保持在85%以上;加入PET纤维后,材料的冲击强度有所下降,但拉伸强度和弹性模量显著提高。PP-g-MA增容可减少PET纤维对PP结晶行为的影响,使β晶含量提高到90%以上,而且材料的拉伸强度、弹性模量和冲击强度同时获得较大的提升。     

β晶型PP/纳米CaCO3/短切PET纤维复合材料的制备

通过熔融挤出共混制备β晶型聚丙烯(PP)/纳米CaCO3/对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维复合材料,并用马来酸酐(MAH)接枝PP(PP-g-MAH)改善材料的相容性。研究了PET纤维、β成核剂和相容剂对材料力学性能、相容性和结晶熔融行为的影响。结果表明:CaCO3和PET纤维对PP的结晶具有异相成核作用,能协同诱导形成β晶型PP。加入PET纤维可提高材料的刚性和韧性,但会损坏拉伸性能。PP-g-MAH能改善PP和PET纤维之间的相容性,并能促进成核剂在材料中的分散,形成更多的β晶。     

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。     

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。     

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.     

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。     

空心玻璃微珠和PP-g-MAH对PP力学性能及结晶性能的影响

通过熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)和PP/聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)/HGB复合材料。研究了HGB和PP-g-MAH对复合材料微观结构、力学性能和结晶性的影响。结果表明,PP-g-MAH可提高HGB与PP的相容性;复合材料的拉伸强度和弯曲强度随HGB的增加表现出先增大后减小的趋势,断裂伸长率和冲击韧性逐步下降;PP-g-MAH可进一步提高拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。PP-g-MAH的加入促使产生少量β晶,HGB和PP-g-MAH都降低了PP的结晶度和结晶速率。     

增韧剂及成核剂对PP–R复合材料性能的影响

采用注射成型法制备无规共聚聚丙烯(PP–R)复合材料,结合差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及偏光显微镜等技术,分析了乙烯–辛烯共聚物+高密度聚乙烯增韧剂及WBGⅡ型β成核剂对PP–R复合材料力学性能和结晶行为的影响。结果表明,增韧剂与成核剂对复合材料的综合性能有明显的影响,β成核剂和增韧剂同时加入到PP–R材料中,协效提高了复合材料的冲击强度,为78.7 k J/m~2,与纯PP–R材料比较提高了175%,而对拉伸及弯曲强度影响较小。同时,加入增韧剂及成核剂均能诱导α晶向β晶转变,晶粒细化,进而改善其冲击韧性。     

β成核剂和纳米SiO_2复合改性PP/POE复合材料研究

研究了纳米SiO2和β成核剂对PP/POE复合材料力学性能的影响,并用广角X射线衍射仪(WAXD)对其进行了表征。结果表明:纳米SiO2的加料方式影响PP/POE复合材料的力学性能,先将PP和纳米SiO2共混挤出,再与POE共混制备得到的复合材料冲击强度最高。当纳米SiO2含量为4%时,PP/POE/纳米SiO2复合材料的综合力学性能最好。在PP/POE/纳米SiO2复合体系中的加入β成核剂后,复合材料的拉伸强度和弯曲强度下降,而韧性进一步提高,当β成核剂含量为0.4%时,复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率达到最大值,拉伸强度也明显提高。XRD表明,β成核剂在纳米SiO2改性PP/POE复合体系中能显著诱导β晶的生成。     

聚丙烯/短切碳纤维复合材料的界面相容性与力学性能的研究

环氧树脂上浆的市售碳纤维(CF)与聚丙烯(PP)相容性较差,影响PP/CF复合材料的性能。通过上浆与无上浆的T700短切CF制备PP/CF复合材料,以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂与PP/CF制备PP/CF/PP-g-MAH复合材料。研究含有不同上浆剂的CF对复合材料的界面相容性和力学性能的影响。结果表明:中复神鹰上浆剂使复合材料相容性提升,结晶度下降,冲击强度提高;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性良好,提高复合材料的界面结合性、拉伸强度与冲击强度。东丽上浆剂对复合材料的结晶度无明显影响,但提高复合材料的冲击强度;添加PP-g-MAH后,上浆剂与其相容性较差,较无上浆复合材料,上浆复合材料界面结合性降低,导致拉伸强度与冲击强度略微下降。     

熔融插层PP／蒙脱土复合材料性能的研究

选用种类不同的蒙脱土（MMT）分别与PP进行熔融插层共混，制得PP／MMT复合材料。讨论了插层共混复合材料的力学性能、耐热性及流动性，同时考察了PP-g-MAH用量对复合体系相容性的影响。结果表明，复合材料的拉伸强度提高6％以上，弯曲强度提高16％，而冲击强度变化不大。PP-g-MAH对MMT与PP的增容效果较为明显；MMT的加入使PP球晶尺寸明显减小，晶体结构更为致密，起到了成核剂的作用。     

PP/云母高填充复合材料性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/云母填充复合材料,通过力学性能测试以及SEM、DSC等分析手段,对PP/云母高填充复合材料的性能进行了研究。结果表明:适量PP-g-MAH以及云母的添加可有效提高PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,其中,当PP-g-MAH和云母的添加量分别为20%和40%时,PP/云母复合材料具有最佳综合力学性能。另外,随着云母粒径的减小,PP/云母复合材料的拉伸强度提高,冲击强度降低;云母在PP基体中起到了异相成核作用,云母粒径越小,其异相成核作用越强,复合材料的结晶度则越大。     

β成核剂/无机粒子/PP复合材料的结晶行为与力学性能研究

用β成核剂WBG对聚丙烯(PP)进行改性,成核剂用量分别为0.1%和0.2%,并在加入0.1%β成核剂WBG的基础上分别添加4%纳米CaCO3和6%蒙脱土,采用X射线衍射和偏光显微镜对PP复合材料的微观结构进行表征,并测试其多种力学性能。结果表明:β成核剂WBG可以使PP所含的主要晶型由α晶型向β晶型转变,与纳米CaCO3并用有协同效应,使PP复合材料的韧性提高,但同时使拉伸强度、弯曲模量等力学性能降低。     

β晶型成核剂对PP结晶行为的影响

制备了β晶型聚丙烯(β-PP),利用广角X射线衍射仪与偏光显微镜表征了球晶形态,研究了其非等温结晶行为,并用Jeziorny法、莫志深法和Kissinger法对所得数据进行处理。结果表明,添加β晶型成核剂后,PP由α晶型向β晶型转变,起始结晶温度明显提高,总结晶时间缩短,结晶活化能降低。β-PP的Avrami指数在1．69～1．89,小于PP,表明β晶型成核剂的加入改变了PP的成核机理及生长方式。     

聚丙烯/改性长石复合材料的制备、性能及结构表征

以新疆地产哈密长石为原料,对长石进行湿法表面改性。以改性长石作为填料,制备了聚丙烯(PP)/改性长石复合材料,对其性能及微观结构进行了测试和表征。结果表明,改性长石的界面接触角明显增大;与PP基体相比,PP/5%改性长石复合材料的拉伸强度提高了3.78%,冲击强度提高了3.40%,热分解温度提高了6.47℃;改性长石填料起到了部分β-PP晶成核剂的作用,PP/改性长石复合材料的结晶度比纯PP有了不同程度的提高。     

成核剂与增容剂调控聚乳酸/聚丙烯复合材料的结晶与力学性能研究

通过熔融共混法制备聚丙烯/聚乳酸(PP/PLA)复合材料,研究成核剂癸二酸二苯基二酰肼(TMC-300)和增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对PP/PLA复合材料的结晶行为、热学性能、力学性能的影响。结果表明,TMC-300能够显著提高PP/PLA共混物的结晶速率和结晶度,降低球晶尺寸,并改善复合材料的力学性能。当TMC-300添加量为0.5%时,共混物的熔点从163.9℃提高到168.6℃,结晶度达到44.2%,比纯PP/PLA提高25.6%,拉伸强度和冲击强度分别增加了13.33%,49.86%。当增容剂与成核剂并用时,增容剂可改善PLA链段运动能力,并提供更多的成核位点,进一步促进PLA的结晶性能,且结晶的分布由海岛式结构变为双连续相结构,复合材料的拉伸强度比纯PP/PLA提升了19.25%。     

β晶型成核剂对聚丙烯力学性能的影响

研究了β晶型成核剂的加入对聚丙烯拉伸性能、冲击强度和弯曲强度的影响。结果表明,随着β成核剂的加入,由于拉伸屈服后产生"变形硬化"现象,材料的拉伸屈服强度有所降低;β晶型成核剂的加入显著地提高了聚丙烯的冲击强度,提高幅度最大为2.94倍;β晶型成核剂A改性效果好于成核剂B,最佳添加量为0.05%;β晶型成核剂的加入使材料的弯曲模量产生一定程度的下降。     

β成核剂含量对PP力学性能和结晶行为影响

摘要:研究了β成核剂含量对聚丙烯(PP)结构和性能的影响,用偏光显微镜和广角X射线衍射法(WAXD)对PP结晶形态和结晶行为进行了研究.结果表明,当β成核剂的含量在0.05份时,冲击强度达到最大值,而拉伸强度、弯曲强度、模量、维卡软化温度等达到最小值;当β成核剂含量为0.05份以下时,随着β成核剂含量增加,PP中β晶结晶度大幅度上升,同时α晶结晶度大幅度下降;增加β成核剂用量至大于0.10份时,β晶结晶度略为下降,而α晶结晶度上升,但总结晶度随着β成核剂含量增加呈现上升趋势.用差示扫描量热法(DSC)对纯PP和β成核剂-PP进行比较,发现β成核剂对PP的结晶有影响.     

氢氧化铝填充β-聚丙烯复合材料的制备和性能研究

为获得高性能填充聚丙烯(PP)复合材料,采用氢氧化铝(ATH)为无机增强粒子,负载庚二酸钙硅灰石(即负载型β成核剂β-W)和庚二酸钙(CaPA)为结晶改性剂。研究了ATH和结晶改性剂对PP结晶行为、β晶含量和力学性能的影响。结果表明,ATH、β-W和CaPA对PP结晶都具有异相成核作用,能够提高PP的结晶温度;ATH填充PP复合材料只形成α-晶,而β-W和CaPA可诱导PP形成β-晶;ATH对PP具有增强作用,能够提高PP的拉伸模量和弯曲模量,但ATH填充PP复合材料的冲击韧性不及ATH填充β-PP复合材料。