稀土助剂在废旧PP再生塑料中的应用研究

添加稀土偶联剂WOT、稀土β晶型成核剂WBG以改善废旧聚丙烯再生料的性能,研究了WOT、WBG含量对PP材料性能的影响,并用偏光显微镜进行了材料结晶形态分析.结果表明:稀土β晶型成核剂WBG可改变再生PP的结晶状况,稀土偶联剂WOT可提高再生PP材料的性能,合适用量为2%～4%.     

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。     

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。     

稀土β成核剂改性POM/EVA/PP三元共混材料的性能与表征

利用稀土β成核剂(WBGⅡ)对聚甲醛(POM)/乙烯—醋酸乙烯(EVA)/聚丙烯(PP)三元共混材料进行改性,借助PLM、WAXD、DMA等分析手段对该体系进行热力学分析及对体系的结晶行为、结晶形态进行了表征;并研究了其对共混体系力学性能的影响。结果显示:通过加入稀土β成核剂,POM/EVA/PP三元共混材料的相容性良好,且体系晶型发生明显变化,且加入少量稀土β成核剂,POM/EVA/PP三元共混材料的冲击性能及综合力学性能就可得到有效的改善。     

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。     

稀土β聚丙烯成核剂研究及应用进展

综述了稀土单核及多核β晶型成核剂的制备方法、组成,全面评述了以La为代表的稀土成核剂在均聚PP、各种共聚PP及再生PP中的应用,介绍了稀土成核剂与α成核剂、稀土成核剂与稀土偶联剂复合应用的进展。对不同种类的PP,稀土成核剂具有很高的β晶型成核能力,成核PP具有热变形温度高、冲击强度大、耐热稳定性好等优点。指出应重点加强稀土成核剂结构、成核机理及与其它助剂复合规律的研究。     

成核剂的自成纤对聚丙烯结构与性能的影响

选用稀土β成核剂WBG,研究了不同加工温度下WBG自组装成纤效应及其对聚丙烯(PP)结构与性能的影响。结果表明:在190℃时,WBG不溶于PP熔体。WBG仅能发挥成核剂的作用,提高PP的韧性。在210℃以上时,WBG可溶于PP熔体,并在冷却过程中自组装形成纤维结构,诱导PP在其表面附生结晶形成β型杂化串晶结构,因而WBG改性PP样品的性能得到极大改善。相较于纯PP样品,WBG改性PP样品的拉伸强度和冲击强度达到42.3 MPa和8.3 kJ/m2,比纯PP样品的30.1 MPa和4.1 kJ/m2,分别提高了41%和104%。     

β-成核废旧聚丙烯/聚丙烯共混物的制备和性能研究

采用稀土β-成核剂WBGⅡ制备β-成核废旧聚丙烯/聚丙烯共混物(RPP/PP),借助差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、力学性能测试和SEM系统研究WBGⅡ对RPP/PP共混物结晶形态、β-晶含量、力学性能和冲击断面的影响。结果表明,WBGⅡ可以诱导β-晶的形成,随着WBGⅡ用量的增加,RPP/PP共混物中β-晶含量逐渐降低。β-晶虽能显著提高RPP/PP共混物的冲击韧性,但会引起拉伸模量和弯曲模量的轻微下降。当WBGⅡ含量为0.1%时,β-成核RPP/PP共混物具有最佳的综合力学性能。     

稀土β成核剂对PP/OBC共混体系力学和结晶性能的影响

以均聚聚丙烯(PP)为原料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,稀土化合物(WBGⅡ)为β成核剂制备了PP/OBC共混体系,分析了WBGⅡ对PP/OBC共混体系结晶性能、晶型和晶体形态的影响,并测试了共混体系的力学性能。结果表明,随着OBC含量的增加,PP/OBC共混体系缺口冲击强度和断裂伸长率明显增大,拉伸强度和弯曲强度随之下降;含1.0%WBGⅡ母粒、15%OBC的PP/OBC共混体系,在152℃附近出现β晶型的特征熔融峰,结晶温度比纯PP提高了10.88℃,β晶型相对含量为21.94%,PP球晶尺寸减小,缺口冲击强度和断裂伸长率分别提高了264.82%和367.66%。     

新型β-环糊精衍生物稀土成核剂的合成及其对聚丙烯结晶性能的影响

研究了1种由稀土金属镧化合物和环糊精笼型这一特殊结构构成的新型β-环糊精衍生物稀土成核剂(β-CD-MAH-La)对聚丙烯(i PP)结晶性能的影响。WAXD结果表明:β-CD-MAH-La能诱导i PP生成β晶型,当质量分数为0.8%时,β晶相对质量分数可达0.84;DSC曲线表明:β-CD-MAH-La在147℃出现β晶型熔融峰,改性i PP的结晶温度较空白i PP有明显地提高,表明添加了稀土β成核剂可诱导i PP中α晶向β晶转变,表明其具有高效的β成核作用。     

稀土偶联剂在无机刚性粒子增韧聚丙烯中应用及机理研究

考察了新型稀土偶联剂在无机刚性粒子增韧聚丙烯（PP）体系中的作用，研究了无机粒子对聚丙烯的增韧作用及增韧机理，特别是增韧体系中聚丙烯的结晶特性、添加物化学组成与晶型产生之间的关系。研究表明：1．稀土偶联剂用作无机粒子的表面处理剂对CaCO3、BaSO4、Mg（OH）2、Mica和Talc等无机粒子的处理不同，经稀土改性剂处理的CaCO3与聚丙烯的复合物，在一定条件下缺口冲击强度可达到纯PP的2倍、断裂伸长率可达纯PP的3倍左右，表现出显著的无机粒子增韧效果；但用稀土偶联对CaCO3处理效果良好的主要原因可归结为：a、处理过程中稀土偶联剂与CaCO3之间除了物理吸附作用外，还发生了化学作用，在CaCO3表面形成了牢固的包覆层，改变了无机粒子的表面性能，当CaCO3与聚丙烯复合时，既改善其在PP基体中的分散性，二者之间又可能形成有利于增韧的界面相；b、单独的CaCO3可促进基体PP的结晶速率，但不会改变PP的结晶型，而稀土偶联剂处理过的CaCO3不仅能更显著地促进PP结晶，细化球晶尺寸，还会改变基体PP的结晶晶型，除韧性较低的α晶型外，还诱导基体产生一定量具有优异抗冲性能的β晶型，即稀土偶联剂不仅起到偶联剂的作用，与CaCO3一起，还起到β晶型成核剂的作用。本论文工作对有效利用我国特有的稀土资源，开发新型的偶联剂及聚丙烯β晶型成核剂，实现通用塑料PP的高性能化有一定意义。     

β晶型成核剂对PP性能和结晶过程的影响

研究了β晶型成核剂及其含量对聚丙烯(PP)材料力学性能的影响,考察了不同注塑温度下材料的性能和结晶性能。添加成核剂后,PP晶型由α晶型转变为β晶型,材料韧性和耐热性大幅提高,加入质量分数为0.08%的成核剂使PP悬臂梁冲击强度提高了近6倍,热变形温度提高了10℃,材料性能和结晶过程强烈地依赖于加工条件,注塑温度仅改变40℃左右,材料简支梁冲击强度和β晶型含量却提高了2倍多。     

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。     

XT-β晶型成核剂在PP中的应用

研究了XT-β晶型系列成核剂用于聚丙烯(PP)的改性,对试样的结晶性能、力学性能等进行了分析,评价了XT-β晶型成核剂的实际应用效果。结果表明：在PP中引入XT-β晶型成核剂后,试样的球晶尺寸明显减小,广角X射线衍射谱图出现了典型的口晶型特征衍射峰;试样的结晶速率、结晶温度明显提高,差示扫描量热法谱图出现a晶型、β晶型2个熔融峰,β晶型含量达到总结晶量的50％-80％;XT-β型成核剂可使体系保持较好的力学性能,PP负荷下热变形温度提高15～40℃。     

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。     

PP晶型及稀土类PP晶型改性剂

聚丙烯常见的晶型是α晶,在特殊加工条件下或加入β成核剂可形成β晶,β晶在热和力的作用下可以转变成α晶。α晶和β晶分别属于单斜晶系和准六方晶系,两者的球晶形态也明显不同,β晶的捆束状结构及球晶之间的相互联结使其具有较高的冲击性能。稀土类β成核剂WBG成核效率高、稳定性好,是一种优良的聚丙烯β成核剂。     

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。     

成核剂改性聚丙烯的研究

研究了增强型成核剂A和β型成核剂B对不同种类的聚丙烯（PP）的成核效果，对PP进行了物理机械性能测试和结晶性能研究。结果表明，增强型成核剂A可以较大幅度地提高PP的弯曲模量，而材料的冲击强度只有在成核剂A适当的添加量下才会增加；β型成核剂B可以较好地改善PP冲击性能；所用2种成核剂都可以提高PP的热变形温度，在添加质量分数不小于0．10％时β型成核剂B的效果要优于增强型成核剂A；2种成核剂都可以使PP的熔体流动速率略有增加，都对PP加工性能的改善有一定的作用。添加β型成核剂B可以使PP的晶型由α型向β型发生转变。     

β晶型成核剂对PP结晶行为及性能的影响

采用X射线衍射仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热法研究了2种β晶型成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及性能的影响,并对α晶型PP与β晶型PP的宏观性能进行了分析。结果表明：加入β晶型成核剂后,PP晶型从α晶型转变为β晶型,冲击强度及热变形温度得到了大幅度提高。β晶型成核剂A可使PP的冲击强度提高近3倍;β晶型成核剂B可使PP的冲击强度提高近4．5倍,热变形温度提高约20℃。     

稀土β成核剂在聚丙烯中的应用

采用偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)等研究了一种稀土类β成核剂WBG对等规聚丙烯( iPP)性能的影响。结果表明,加人WBG可诱导PP中a晶型的生成。当WBG加人量为0.2%时,β晶型的含量可达57%。加人少量WBG,均聚聚丙烯悬臂梁冲击强度提高1.48倍,热变形温度提高11一31℃。在制品成型过程中,较慢的冷却速率有利于β晶的生成和完善。制品成型后,后期热处理有利于试样综合性能进一步提高,最佳处理温度为100 C o PLM发现了一种新现象:中心β晶呈树叶状生长,当晶体长到一定尺寸后,中心外缘附生舀球晶,β球晶之间形成比纯PP小且不规则的界面,部分中心β晶相互贯穿。