无机成核剂对等规聚丙烯结晶的影响

论述了无机类成核剂滑石粉、碳酸钙、云母、硅灰石、玻璃微珠和二氧化硅以及其他无机填料对等规聚丙烯(IPP)结晶的影响,并总结了无机填料作为α-成核剂或者β成核剂对PP性能的影响。     

苯甲酸钠/层状填料复合成核体系对聚丙烯结晶性能的影响

将苯甲酸钠(SB)成核剂负载到云母(Mica)和蒙脱土(MMT)表面,考察两种复合成核体系对聚丙烯(PP)结晶性能的影响.结果表明:SB分别与Mica和MMT有协同成核作用,负载处理后成核剂能够较好地分散在体系中,起到良好的成核作用,使得结晶峰温度和结晶速率提高,同时大大地减小了晶体尺寸,有较好的成核效率.但是填料的尺寸对负载效果没有太大的影响.     

透明成核剂对聚丙烯的非等温结晶行为的影响

采用热分析方法研究了透明成核剂TM-3对聚丙烯(PP)非等温结晶行为的影响,并与纯PP样品作了比较.结果表明,TM-3能够提高聚丙烯的结晶温度12℃左右;分别采用了Avrami和莫志深方法对非等温结晶过程作了分析处理;对含有成核剂的PP样品的非等温结晶行为分析显示,成核剂的加入改变了聚丙烯的结晶行为,使其成核与结晶生长过程复杂化.     

硫酸钙晶须/TMB-5 复合成核剂改性聚丙烯的结晶和熔融行为研究

采用硅烷偶联剂(KH-550)对硫酸钙晶须进行表面改性,对改性前后硫酸钙晶须的结构进行了红外光谱表征,运用差示扫描量热仪研究了β成核剂(TMB-5)、改性后的硫酸钙晶须(K-CSW)及K-CSW/TMB-5复合成核剂改性聚丙烯(PP)的结晶和熔融行为,并着重研究了K-CSW与TMB-5在PP中的协同成核改性效果。结果表明,硅烷偶联剂已成功偶联于硫酸钙晶须的表面,K-CSW可有效促进PPβ晶型的形成,且K-CSW与TMB-5在PP中具有明显的协同成核效果,对PP结晶峰温度和β晶成核能力的提升也更加显著;当PP中TMB-5添加量为0.2%(质量分数,下同)、KCSW添加量为2%时,改性后PP中β晶的相对含量高达90.1%,结晶峰温度从纯PP的122.3℃升高至127.2℃。     

改性聚丙烯收缩率的研究

讨论了矿物填料（如滑石粉、碳酸钙等）及玻璃纤维作为无机填料,乙烯-辛烯共聚物（POE）、线形低密度聚乙烯（PE-LLD）改性料及成核剂对聚丙烯（PP）收缩率的影响。结果表明,无机填料均能较明地显改善PP的收缩率,其中玻璃纤维影响较明显,添加30 %（质量分数,下同）玻璃纤维时PP收缩率由1.67 %下降到0.34 %,并且收缩率随填料填充量的增加而减小;POE、PE-LLD及成核剂的加入也能改善PP的收缩情况,且随着含量的增加收缩率变小,并且POE改善效果较PE-LLD更明显,当POE添加30 %时,PP的收缩率从1.67 %下降到1.16 %,当PE-LLD添加 30 %时,PP的收缩率从1.67 %下降到1.39 %;成核剂的加入在降低PP收缩率的情况下还能加快PP的结晶速率。     

酰胺类β成核剂对PP R非等温结晶动力学影响

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP R体系的Zc比纯PP R小,半结晶时间t1/2比纯PP R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性PP R体系所需的冷却速率大于纯PP R,这说明β成核剂的加入降低了PP R的结晶速率。莫法可以很好地表征PP R及β成核剂改性PP R体系的非等温结晶行为。     

β成核剂协同增韧PP/POE复合材料性能研究

将β成核剂加入到PP/POE(聚丙烯/聚烯烃弹性体)体系中,进行熔融共混,经成型加工制备标准样条,测试样条的拉伸性能、冲击性能、结晶性能以及热力学性能。研究结果表明:β成核剂的加入可有效改善PP/POE力学性能最佳;β成核剂的加入可有效改善PP/POE体系的结晶情况,随着POE在体系中含量的增加,结晶度呈现逐渐减小的趋势。     

增容剂对PP/PA66共混物力学性能和结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物,研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为增容剂对PP/PA66共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入5份POE-g-MAH能显著提高共混物的断裂伸长率;PA66可起到异相成核作用,使PP的结晶峰温度升高;加入PP-g-MAH进一步提高了PP的结晶峰温度;PA66使PP的结晶活化能增大,增容剂的加入则使共混体系中PP的结晶活化能降低。     

β晶型聚丙烯复合材料研究进展

综述了β晶型聚丙烯(PP)复合材料的研究进展。阐述了各种β晶型PP复合材料的性能及其影响因素。通过加入β晶型成核剂和选择合适的结晶温度,可生成β晶型PP。β晶型PP复合材料包括β晶型PP与低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、间同立构PP、无规共聚PP、聚偏二氟乙烯、聚酰胺6、乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶等聚合物的共混物以及用碳酸钙、滑石粉填充和镁盐晶须、云母、玻璃纤维增强β晶型PP。     

熔融插层法制备聚丙烯/粘土复合材料及性能研究——Ⅱ增容剂和粘土对聚丙烯结晶形态的影响

通过添加不同含量的粘土制备了三个不同类型(PP/DK1,PP/PPMA/DK1,PP/PPMA+DK1)纳米粘土/聚丙烯复合材料。通过对实验样品结晶性能的分析,结果表明:与纯聚丙烯结晶图相比,添加适量的粘土作为成核剂,能够使聚丙烯的球晶数量增多,球晶尺寸变小。同时增容剂(PPMA)的加入也会影响PP的结晶,使球晶尺寸不规整。     

纳米粒子/聚烯烃复合材料的结晶性能研究

报道了无机纳米粒子／聚烯烃复合材料的结晶性能研究。探索了有机成核剂苯甲酸纳、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙对聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)及其共混物的结晶形态影响，并用差示扫描量热计分析了PP，HDPE和HDPE／PP及其纳米复合材料的结晶性能。结果表明，HDPE／PP共混使HDPE的熔点(Tm)下降，PP的Tm保持不变；成核剂的加入均会使材料的Tm向低温侧移动且结晶度下降；无机纳米粒子对材料晶粒细化作用大大优于有机成核剂，纳米二氧化钛的晶粒细化作用最佳。     

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。     

聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了β成核剂和水滑石(LDH)/β成核剂复配的成核剂对聚丙烯(PP)非等温结晶动力学及熔融行为的影响。结果表明:加入成核剂后,PP中晶体分布不均匀且分散度增大。莫志深方法采用F(θ)表征聚合物在单位时间内达到某一结晶度时所需的冷却(或加热)速率,结晶度达到40%时,纯PP的F(θ)为3.82,加入β成核剂的PP的F(θ)为3.30,加入LDH/β成核剂的PP的F(θ)为2.49。与纯β成核剂相比,LDH/β成核剂能更好地提高PP的结晶温度、结晶速率,增强PP的β晶熔融峰,减弱β晶和α晶共存熔融峰和α晶熔融峰。     

α成核剂改性聚丙烯等温结晶动力学及晶体形态研究

利用DSC、POM和XRD研究了不同用量α成核剂(二苯亚甲基山梨醇)改性聚丙烯(PP)的等温结晶动力学、晶体形态和结构。结果表明:随着结晶温度的提高,PP和改性PP的结晶速率均降低,α成核剂的加入在高温时可提高PP的结晶速率,但在低温时并不明显;纯PP和添加0.2%α成核剂PP的晶体生长方式或晶体形态随温度升高从片晶向完整球晶结构转变,而α成核剂用量增加会抑制晶体形态的变化,说明体系结晶速率可以控制晶体形态;α成核剂用量为0.4%时,PP的等温结晶速率最快,晶粒最细小,其成核效果最好。     

高相对分子质量聚丙烯的成核行为

在反应器内合成了不合成核剂及含有成核剂的高相对分子质量聚丙烯(HMWPP)，将其与均聚聚丙烯(F401)混合制备了成核改性的PP。用差示扫描量热计和偏光显微镜分析了混合体系的结晶行为和形态。结果表明，HMWPP可以诱导β晶形成，细化PP球晶，使材料冲击强度增加50％。而成核剂与HMWPP共同作用使PP的结晶温度和结晶速率显著升高，球晶尺寸细化，弯曲模量增加32％，热变形温度提高18℃。     

马来酸酐化增容剂对PP/PET共混物性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物,研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐接枝乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MAH)作为增容剂对共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入POE-g-MAH则显著提高共混物的断裂伸长率;当PP∶PET∶增容剂质量比为80∶20∶5时,共混体系的力学性能较好;PET起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高,半结晶时间缩短;加入增容剂,使PP的结晶峰温降低,半结晶时间延长。     

增容剂对PP/r-PET共混物非等温结晶动力学的影响

采用差示扫描量热法研究了增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)对聚丙烯(PP)/回收聚对苯二甲酸乙二酯(r-PET)共混物的非等温结晶动力学的影响。结果表明:在PP/r-PET共混体系中,r-PET起到异相成核的作用,PP的结晶峰温升高,半结晶时间减少;增容剂PP-g-GMA的加入使PP/r-PET的结晶温度降低,半结晶时间增大,但降低了PP的结晶活化能。     

聚丙烯的高性能化研究

在小型反应器内合成了不含及含有成核剂的聚丙烯(PP)、双峰聚丙烯(BMPP)和聚丙烯共聚物(PPc)，并用纳米CaCO3改性PPc。研究结果表明：釜内成核的PP和BMPP的弯曲模量和热变形温度显著增加，结晶温度和结晶速率明显提高，BMPP的拉伸强度也较PP大幅增加；但成核剂对PPc的性能影响不大，而加入纳米CaCO3后则使PPc的力学性能和结晶温度同步显著增加。     

刚性成核剂对不同结构聚丙烯性能的影响

在均聚聚丙烯(PPH)、无规共聚聚丙烯(PPR)和嵌段共聚聚丙烯(PPB)中分别加入刚性成核剂,研究其对聚丙烯(PP)结构与性能的影响。利用电子万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和偏光显微镜(POM)等表征手段对改性PP的力学性能、微观结构和结晶性能进行了研究。结果表明,刚性成核剂有细化球晶和加快结晶速率的作用;同时能有效提高PP的弯曲模量、冲击强度、热变形温度;添加0.2份刚性成核剂的PPH和PPB以及添加0.3份刚性成核剂PPR的综合性能最佳。     

不同类型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了新型分子结构成核剂NX8000、有机磷酸盐成核剂NA-11以及无机纳米粉体二氧化硅对聚丙烯(PP)力学性能、透明性、结晶行为和耐热性能的影响。结果表明:3种成核剂能明显改善PP的拉伸强度,而对其冲击强度没有明显的影响;成核剂NA-11对PP增刚效果显著,NX8000的增透效果显著;3种成核剂都能提高PP的结晶度、结晶温度、熔融峰温度和维卡软化点。