超声改性无水硫酸钙晶须对聚丙烯等温结晶行为的影响

用超声法对无水硫酸钙晶须(ACSW)进行改性,并利用差示扫描量热法(DSC)研究了聚丙烯(PP)、PP/ACSW和PP/超声改性无水硫酸钙晶须(UACSW)复合材料的等温结晶行为;用Avrami方程全面分析了复合材料的等温结晶过程,并计算出其结晶动力学参数。结果表明:超声改性后的PP/UACSW复合材料的结晶时间缩短,结晶速率显著提高,证明UACSW能促进PP材料的结晶,并在PP结晶过程中起到异相成核作用。     

聚丙烯/改性水滑石复合材料的等温结晶动力学

采用直接离子交换反应制备直接改性水滑石(DLDH)和超声离子交换反应制备超声改性水滑石(CLDH)。运用差示扫描量热(DSC)仪、偏光显微镜(PLM)分析纯聚丙烯(PP)、PP/未改性水滑石(LDH),PP/DLDH,PP/CLDH复合材料的等温结晶行为和结晶形态,并计算其等温结晶动力学。结晶动力学结果表明:相较于纯PP,三种改性PP复合材料的半结晶时间及最大结晶时间缩短,半结晶速率提高,说明LDH,DLDH及CLDH对PP具有异相成核作用。其中在120℃等温结晶时,添加CLDH的改性PP复合材料的结晶速率常数由纯PP的3.344 2min~(-1)提高至36.904 4min~(-1),半结晶时间由纯PP的0.53min缩短至0.20min,最大结晶时间由纯PP的0.50min降低至0.18min,而半结晶速率由纯PP的1.89min~(-1)增加至5.09min~(-1)。对改性PP复合材料晶体形貌的PLM观察说明,DLDH和CLDH均能细化PP球晶尺寸,增加晶粒数量,其中CLDH对PP结晶性能的提升最为显著。     

赤泥/聚丙烯复合材料非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯(PP)及聚丙烯/赤泥复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用了Avrami方程的Jeziorny法及Mo法进行处理.结果表明:赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP的结晶活化能降低,赤泥成核活性高于改性的赤泥.在同样含量下,经钛酸酯偶联剂改性的赤泥使PP结晶温度增加,结晶活化能与赤泥/聚丙烯复合材料相比有小幅的增加.赤泥具有异相成核作用,经表面修饰的赤泥异相成核效果降低.     

水滑石与β成核剂复配改性等规PP的等温结晶动力学

为了研究水滑石(LDH)与β成核剂组成的复配成核剂对等规聚丙烯(PP)的成核效果,采用差示扫描量热(DSC)仪研究了β成核剂和LDH/β改性等规PP的等温结晶动力学。实验结果表明,在等温结晶温度(120,122,124,126,128℃)下,复配成核剂使等规PP达到最大结晶速率时的时间和半结晶期缩短了83%~95%,大幅度提高了等规PP的动力学结晶速率常数(例如当等温结晶温度为120℃时,使等规PP的动力学结晶速率常数从0.35 min-1提高到57.74 min-1)。在等温结晶过程中得到的Avrami指数n在2.28~3.41之间,在等温结晶条件下,纯等规PP及改性等规PP的晶体可能是二维盘状生长和球晶三维生长。复配成核剂在等规PP中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了等规PP的结晶速率。     

PP/PET/POE-g-MAH共混合金的等温结晶动力学特性

应用差示扫描量热法(DSC),研究了加入不同份数增容剂POE-g-MAH的PP/PET共混合金及纯PP的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数。结果表明,随着结晶温度的升高各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2延长。同一温度下PET有明显的异相成核作用,提高了基体的结晶速率;POE-g-MAH的加入降低了基体的结晶速率,并且随着增容剂含量的增加,基体的结晶速率逐渐下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,共混合金的等温结晶过程属于异相成核机理。     

赤泥改性PP复合材料制备及结晶性能与力学性能研究

采用赤泥作为无机填料,添加到聚丙烯(PP)中,制备出赤泥/PP复合材料。实验分别采用FTIR、DSC、PLM及力学性能测试仪器研究了改性前后赤泥的结构及对PP的熔融结晶性能和力学性能的影响。结果表明,赤泥的加入提高了PP的结晶温度和结晶速率,PP晶体尺寸细化。赤泥具有明显的异相成核作用,经表面修饰的赤泥(TRM)异相成核效果降低。当TRM含量为15%时,TRM/PP复合材料的冲击性能最佳,随着赤泥的含量的增加,复合材料弯曲强度逐渐提高。     

滑石粉、碳酸钙填充聚丙烯复合材料等温结晶行为的对比研究

用熔融共混法分别制备了聚丙烯（PP）/滑石粉、PP/碳酸钙(CaCO3)复合材料,用差示扫描量热法(DSC)考察了PP及其复合材料的等温结晶过程,并用Avrami方程对纯PP及PP/滑石粉、PP/CaCO3复合材料的等温结晶动力学行为进行了分析。结果表明,PP、PP/滑石粉及PP/CaCO3复合材料的Avrami指数均小于2.3,存在均相成核和异相成核双重成核机理,且其结晶速率常数和结晶速率均随着结晶温度的升高而减小;在该体系中,滑石粉对基体PP有明显的异相成核作用,使PP的结晶速率加快、结晶时间缩短;而CaCO3则没有明显的异相成核作用。     

PP中成核剂的异相成核作用的热稳定性

用差示扫描量热计（DSC）研究了聚丙烯（PP）中不同类型成核剂的异相成核作用的热稳定性,观察到随扫描次数增加,纯PP的成核作用稳定,降温结晶温度基本不变,而有机磷酸盐类成核剂成核PP的结晶温度比纯PP的高,而且异相成核作用受DSC扫描次数的影响也很小,但山梨醇类成核剂成核PP的异相成核作用随DSC扫描次数增加,结晶温度逐步降低,表明其异相成核作用对热不稳定。     

PP/POE/石墨烯复合材料的等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了热还原氧化石墨烯(TRG)对聚丙烯/乙烯-辛烯无规共聚物(PP/POE)等温结晶的影响,并用Avrami方程分析了PP/POE和加入石墨烯的PP/POE/TRG两个体系的结晶动力学。结果表明,Avrami指数n在这两个体系中的数值接近,在结晶温度升高时两个体系的半结晶时间会相应增大,其中PP/POE/TRG复合体系的半结晶时间比PP/POE明显减小,结晶速率更大,表明加入的石墨烯具有较好的异相成核作用。此外,PP/POE/TRG复合体系中PP的相对结晶度比在PP/POE中增大,结晶温度对PP/POE/TRG复合体系熔融温度的影响较小。     

松香型成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用 DSC 法研究了聚丙烯(PP)和松香型成核剂成核 PP 在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。采用修正的 Avrami 方程对 DSC 的测试结果进行了分析。结果表明,松香型成核透明剂和分散剂能显著提高 PP 的结晶温度,用 Jeziorny 法来处理松香型成核 PP 的非结晶等温结晶行为是较为吻合的。加入松香型成核透明剂和分散剂后,PP 的半结晶时间减少,结晶动力学常数 Z_c 增加,结晶速率增加;同一降温速率,松香型成核透明剂和分散剂成核PP 的 n 值较纯 PP 减少,说明结晶成核方式发生了改变。     

聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的结晶行为研究

用超重力法制备的纳米CaCO3和PP熔融共混制备了PP/CaCO3复合材料,并对PP/CaCO3复合材料的结晶行为进行了详细研究。差示扫描量热分析表明,纳米CaCO3粒子的加入加快了PP的结晶速率,缩短了半结晶时间,130℃时含15份纳米CaCO3的PP/CaCO3复合材料的半结晶时间比纯PP的减少了8.92 min;结晶度有轻微下降,结晶温度为126.5 ℃时纯PP的结晶度为44.33 %,含15份纳米CaCO3的PP/CaCO3复合材料的结晶度为35.9 %。动力学研究数据表明,等温结晶过程符合Avrami方程,PP/CaCO3的n和k值都大于纯PP的;利用偏光显微镜观察了PP/CaCO3复合材料的结晶形貌及结晶生长过程,纳米CaCO3粒子的加入使球晶数量明显增多,意味着CaCO3起到了结晶成核剂的作用。     

分散剂对松香型成核透明PP结晶行为和透明性的影响

用差式扫描量热仪和偏光显微镜研究了分散剂对聚丙烯（PP）和松香成核PP的非等温结晶行为,并比较了它们的透明性能。结果表明,不同的分散剂对PP和松香成核PP的结晶行为影响不一样,分散剂A和分散剂C能提高松香成核PP的结晶温度、结晶速率和结晶初始速率,能显著降低其球晶尺寸提高其透明性;而分散剂B不能提高松香成核PP的结晶速率和结晶初始速率,不能降低其球晶尺寸,对松香成核PP的透明性提高没有作用。     

α成核剂对聚丙烯结晶、透光率与力学性能的影响

用偏光显微镜对聚丙(烯PP)结晶形态及球晶尺寸进行了表征,并通过差示扫描量热(法DSC)分析了PP熔融及结晶过程的结晶度、熔融峰值、结晶峰值、结晶峰宽度。结果表明:随α成核剂用量的增加,PP的透光率、拉伸强度及弹性模量增强,冲击强度和断裂伸长率下降。     

柠檬石膏聚丙烯复合材料的非等温动力学

采用差示扫描量热(DSC)法研究了柠檬石膏/聚丙烯(PP)复合材料的非等温结晶动力学,对所得的数据采用的是修正Avrami方程的Jeziorny法和Mo法进行处理。结果表明:柠檬石膏的加入提高了PP的结晶温度Tp和结晶速率,同时降低了结晶活化能ΔE,使PP结晶更容易,未表面处理的柠檬石膏使结晶活化能ΔE下降最多,经过偶联剂表面处理的柠檬石膏使结晶活化能ΔE有小幅上升。结果还表明柠檬石膏有明显的异相成核的作用。     

Effects of halloysite nanotubes on kinetics and activation energy of non-isothermal crystallization of polypropylene

Halloysite nanotubes (HNTs), a kind of naturally occurring silicates possessing typical fibular structure, were introduced to fabricate polypropylene (PP)/HNTs nanocomposites. The non-isothermal crystallization behaviors were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) method according to different treatments. The results suggest, with the inclusion of HNTs in PP matrix, the nanocomposites crystallize at higher temperature regime, which are correlated with the heterogeneous nucleating effects of HNTs during the crystallization process of PP. The kinetics studies of crystallization show that PP nanocomposites possess faster crystallization process and higher activation energy due to the nucleating effect and hindrance effect of HNTs to the motion of PP chains. The polarized light microscopy (PLM) observations further show that HNTs serve as nucleation sites and accelerate the crystallization process.     

稀土β晶成核剂改性nano-CaCO_3/PP复合材料的结晶行为

讨论了稀土β晶成核剂(WBGⅡ)对nano-CaCO3/PP复合材料结晶性能的影响,并借助WAXD、DSC及PLM对PP、nano-CaCO3/PP和WBGⅡ/nano-CaCO3/PP复合材料的结晶行为及晶体形态进行了表征。结果表明:加入少量WBGⅡ后,聚丙烯基复合材料的晶型和球晶形态发生明显变化,提高了材料的起始结晶温度和结晶温度,降低了材料的过冷度,半结晶期延长。     

聚甲醛结晶性能的改性

研究了高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC对聚甲醛（POM）的结晶成核作用，采用示差扫描量热分析（DSC）、偏光显微镜观察（PLM）及等温结晶动力学分析等方法研究了该类成核剂对POM结晶形态、结晶度、结晶速率等的影响，并考察了其力学性能。结果表明，高摩尔质量羧酸盐类成核剂HC的加入，使POM晶粒细化，结晶诱导期缩短，显著提高了POM的结晶速率。     

Crystallization characteristics of polypropylene and low ethylene content polypropylene copolymer with and without nucleating agents

In this paper, the crystallization characteristics of polypropylene and low ethylene content polypropylene copolymers with and without nucleating agents were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and polarized light microscopy (PLM). In order to determine the nonisothermal crystallization rate of these materials, a new estimation method was introduced. Comparing with the crystallization rate coefficient (CRC), which was proposed by Khanna, we found the new approach is more reasonable. From the analysis of results of DSC and PLM, it can be concluded that nucleating agent is more efficient than it is in PP homopolymer. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

山梨糖醇类及有机磷酸盐类成核剂对聚丙烯性能的影响

利用力学性能测试、偏光显微镜、光电雾度仪及差热分析仪分别考察了山梨糖醇类成核剂(TM-3)和有机磷酸盐类成核剂(NA-21)对聚丙烯(PP)透明性、结晶性能及力学性能的影响。结果表明:NA-21和TM-3对PP均有明显增透的作用;NA-21比TM-3更能提高PP的结晶温度,而TM-3比NA-21更能提高PP的结晶度;TM-3的加入能明显提高PP的冲击强度,而NA-21的加入能明显提高PP的拉伸强度。     

Variation of non‐isothermal crystallization behavior of isotactic polypropylene with varying β‐nucleating agent content

The non‐isothermal crystallization behavior, the crystallization kinetics, the crystallization activation energy and the morphology of isotactic polypropylene (iPP) with varying content of β‐nucleating agent were investigated using differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The DSC results showed that the Avrami equation modified by Jeziorny and a method developed by Mo and co‐workers could be successfully used to describe the non‐isothermal crystallization process of the nucleated iPPs. The values of n showed that the non‐isothermal crystallization of α‐ and β‐nucleated iPPs corresponded to a tridimensional growth with homogeneous and heterogeneous nucleation, respectively. The values of crystallization rate constant showed that the rate of crystallization decreased for iPPs with the addition of β‐nucleating agent. The crystallization activation energy increased with a small amount (less than 0.1 wt%) of β‐nucleating agent and decreased with higher concentration (more than 0.1 wt%). The changes of crystallization rate, crystallization time and crystallization activation energy of iPPs with varying contents of β‐nucleating agent were mainly determined by the ratio of the content of α‐ and β‐phase in iPP (α‐PP and β‐PP) from the DSC investigation, and the large size and many intercrossing lamellae between boundaries of β‐spherulites for iPPs with small amounts of β‐nucleating agent and the small size and few intercrossing bands among the boundaries of β‐spherulites for iPPs with large amounts of β‐nucleating agent from the SEM examination. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry