聚丙烯装置抗冲共聚物结晶分析

本文对聚丙烯装置聚合得到的乙烯单元含量分别为0.85%、1.55%、2.7%的丙烯/乙烯抗冲共聚物样品,用DSC研究了样品的等温结晶行为,证明各样品在不同的温度下的等温结晶均符合Avrami方程。同一样品,等温结晶温度越高,结晶所需要的时间就越长,结晶速率越低。对不同样品,等温结晶的结晶速率随乙烯单元含量增加而降低,但当乙烯单元含量为2.7%和1.55%的两个样品出现相反的情况。     

一种非等温结晶动力学研究方法在聚丙烯中的应用

针对修正的Avrami方程处理聚合物非等温结晶过程中出现的线性拟合不理想及不能获得可靠动力学参数的缺点,提出了一种新方法处理聚合物非等温结晶过程,成功用于聚丙烯非等温结晶的动力学处理,克服了Avrami方程处理过程中的线性回归不够理想的状况,同时也明确了结晶度在非等温结晶过程中的影响规律。     

无规抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学

在Spheripol工艺中试装置上制备了丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-1）和乙丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-2）,对两种聚丙烯的非等温结晶行为进行了研究,针对无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的结晶特点,分别结合Caze法和Mo法提出的理论对非等温结晶动力学Ozawa模型进行了修正。结果表明：采用修正过的两种方法更加符合无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的非等温结晶行为。采用Caze法修正Ozawa模型后求出的PP-1和PP-2的Avrami指数分别为2.44,2.37,说明乙烯单体的引入并不会使PP-1的成核机理和生长方式发生改变。采用Mo法修正Ozawa模型后求出的动力学参数F(T)在同一相对结晶度下PP-1小于PP-2,表明在同一时间内PP-2要达到某一结晶度所需冷却速率更大;采用Kissinger法计算的PP-1和PP-2的结晶活化能分别为11.12,14.14 kJ/mol,进一步证实了上述结果。     

聚丙烯结晶性能研究

通过差示扫描量热(DSC),X射线衍射(XRD),偏光显微镜(POM)等手段,研究了聚丙烯(PP)1102K,T30S及F401对比牌号试样的结晶性能。结果表明,3个牌号的PP中,1102K结晶温度和熔融温度最高,结晶速率较快,结晶效果较好,结构规整性较高。     

抗冲共聚聚丙烯的结构与性能

研究了5种熔体流动速率为28 g/10 min,乙烯质量分数为10%左右的车用抗冲共聚聚丙烯(IPC)的力学性能、相态结构、熔融结晶行为、橡胶相尺寸及分布、加工性能。结果表明:IPC-4整体力学性能最优,拉伸强度为24.60 MPa,弯曲模量为1 401.71 MPa,冲击强度为10.02 kJ/m~2;IPC是由无规共聚物、嵌段共聚物和均聚聚丙烯三部分组成;IPC-4具有最高的熔融焓和结晶焓,即材料有高的结晶度和刚性;IPC-4的孔洞分布更均匀、孔洞直径相差不大,平均值为1μm;5种试样的加工性能较为接近,最适宜的注塑温度为200℃。     

聚丙烯抗冲共聚物的制备技术

在中试产品开发的基础上聚合理论分别从催化剂的选择、预聚合工艺、共聚釜气相乙烯浓度、乙烯加入量、均聚合量、共聚合量、各釜熔体流动速度、粉末输送性能等方面阐述了聚丙烯抗冲共聚物（ＩＣＰ）的制备技术。结果认为柔聚合条件加科次序十分重要,要选用活 生寿命长、空隙率高的催化剂、并严格控制气相乙烯浓度。     

聚丙烯/聚磷酸铵复合材料的等温结晶行为

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)聚/磷酸铵(APP)复合材料的等温结晶过程。引入APP后,PP/APP复合材料的平衡熔点升高,结晶速率大幅度提高。采用Avrami方程研究了该体系的结晶动力学,发现PP/APP复合材料呈现明显的异相成核特征,随w(APP)的增加,Avrami结晶速率常数增大,半结晶时间降低。     

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.     

聚丙烯多单体接枝共聚物的结晶行为

通过固相接枝法制备聚丙烯(PP)与马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的多单体接枝共聚物(PPTM)。采用差示扫描量热法、X射线衍射和偏光显微镜等研究接枝支链对接枝共聚物结晶行为的影响,并计算接枝共聚物的晶胞参数。接枝支链能诱导PPTM的异相成核,形成β晶型,也能阻碍结晶的进行。接枝支链诱导PPTM形成β晶型需要合适的支链长度。PPTM的微晶尺寸和晶胞参数都受到接枝支链的影响。PPTM的c轴(晶体生长方向)的晶胞参数比PP的稍大。     

聚丙烯/氢氧化镁复合材料非等温结晶动力学的研究

通过差示扫描量热仪,采用修正的Avrami方程研究了硅烷改性氢氧化镁对聚丙烯非等温结晶行为的影响,并采用Kissinger方法比较了复合材料和聚丙烯的结晶活化能。结果表明,氢氧化镁在聚丙烯非等温结晶过程中起到异相成核作用,提高了聚丙烯的结晶速率,并降低了材料的结晶活化能。     

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。     

丙烯/1-丁烯无规共聚树脂等温结晶动力学研究

采用本体聚合方法合成了丙烯/1-丁烯无规共聚树脂,通过DSC研究了丙烯/1-丁烯无规共聚物的等温结晶动力学。根据Avrami方程求出了各个结晶温度下的结晶动力学参数K(T)、 n、t1/2,以及样品的结晶活化能。结果表明,随着结晶温度的升高,同一样品的结晶速率逐渐下降,说明样品的结晶是依热成核控制为主;Avrami指数 在3~4之间,表明共聚物晶体的生长方式为三维球状生长。在同一结晶温度条件下,随着共聚物中1-丁烯单元含量的增加,晶体的成核和结晶速率均下降,结晶活化能增加,共聚物中1-丁烯单元含量对结晶速率的影响很大。     

丙烯/1-丁烯无规共聚物的非等温结晶行为研究

本体聚合方法合成了丙烯/1-丁烯无规共聚物,用DSC研究了丙烯/1-丁烯无规共聚物的非等温结晶动力学行为。结果表明：用Jeziorny方法处理丙烯/1-丁烯无规共聚物的非等温结晶行为存在一定的局限性;用莫志深方法处理丙烯/1-丁烯无规共聚物的非等温结晶行为可行, F(T)值随相对结晶度的升高而增大,在相对结晶度相同的条件下,随1-丁烯含量的增加,共聚物的结晶速率降低,结晶变得困难;对于同一种样品,在不同结晶度下α值几乎不变,近似为一常数,这说明表观Avrami指数n与Ozawa指数m之间存在一定的比例关系。     

高温熔融对PP/EPR/PE-UHMW分子链扩散作用以及流变和结晶性能的影响

采用一种简便易行的方法使高度缠结的超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）与乙丙橡胶（EPR）的分子链得到有效的扩散,并最终将EPR/PE-UHMW预混物与聚丙烯（PP）共混形成PP/EPR/PE-UHMW三元共混物。并研究了该三元共混物的流变性能和结晶性能。结果表明,在预混物体系中,经历高温熔融处理后,流变曲线出现不同于一般EPR材料的难松弛结构的低频平台区,说明PE-UHMW与EPR分子链相互扩散形成长分子链缠结结构;其缠结结构在PP/EPR/PE-UHMW共混物中减慢了PP基体流变曲线低频平台区出现的趋势,限制了EPR向PP基体的扩散; EPR与PE-UHMW分子链之间的相互扩散,对高度缠结的PE-UHMW具有增塑作用,导致PE-UHMW结晶温度下降和结晶度上升;二元预混物添加进入PP基体中,促使PP多重熔融现象的发生。     

动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体等温结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）对比研究了聚丙烯（PP）和动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体（EPDM/PPTPV）的等温结晶行为,并用Avrami方程对其进行等温结晶动力学分析。结果表明,在相同的结晶温度下,EPDM/PPTPV比PP结晶更快。2种试样的等温结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,TPV的Avrami指数n比PP的低,半结晶时间t_1/2比PP的低,结晶速率常数k比PP的高。     

PP/EPDM热塑性弹性体结晶与熔融行为研究

采用动态光交联法制备了PP／EPDM[聚丙烯／（乙烯／丙烯／二烯）共聚物]热塑性弹性体。运用广角X射线衍射（WAXD），偏光显微镜（POM）与差示扫描量热仪（DSC）对PP的结晶形态及结晶与熔融行为进行表征。结果表明，EPDM的加入妨碍PP形成完善的球晶，而动态光交联体系中PP的球晶更不完善；动态光交联对PP的结晶温度及熔点影响不大，结晶度低于未交联体系的。     

PP/空心玻璃微珠复合材料非等温结晶研究

采用熔融共混挤出的方法,制备了聚丙烯(PP)/空心玻璃微珠(HGB)复合材料,用差示扫描量热法研究了PP和PP/HGB复合材料的非等温结晶过程,并通过Jeziorny和莫志深方程研究了非等温结晶动力学。结果表明,随降温速率的增大,PP和PP/HGB复合材料的结晶峰温和结晶度降低,结晶速率增大;HGB的加入降低了PP的结晶速率。     

PET/PTT合金非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热仪对熔融共混制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）合金的非等温结晶行为进行研究。结果表明,在相同的降温速率时, 随着PTT含量的增加,PET/PTT合金结晶峰温度向低温方向移动,而且当合金中PET与PTT含量接近时,合金样品出现了双重结晶峰;在降温结晶的过程中,随着降温速率的增大,各合金样品结晶峰温度均降低,其结晶峰均宽化;采用Jeziorny法对上述非等温结晶过程进行了分析,分析结果表明,随着降温速率的增大,各合金样品非等温结晶速率常数增加,其Avrami指数在1~5之间,并且逐渐减小。     

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。     

PP/PP-g-AMPS共混物非等温结晶动力学研究

采用差不扫描量热法(DSC)研究了聚丙烯与聚丙烯接枝2一丙烯酷胺一2一甲基丙磺酸共聚物(PP-g-AMPS)在不同冷却辣率下的非等温结晶动力学,采用Jeziorny法和莫志深提出的M。法对非等温结晶动力学讲行了分析。研究结果表明,议两种方法能够很好地对聚丙烯及接枝聚丙烯的非等温结晶讨程讲行描沫,AMPS接枝链起到了成核剂的作用,捍高了接枝聚丙烯的结晶速率;PP接枝前后的非等温结晶动力学的Avrami指数n均在3.5-4.3之间,且同一降温速率下,不同样品的n值变化不大,说明聚丙烯的结晶行为没有改变;接枝后PP的结晶活化能提高。