基于山梨醇类α成核剂的α/β复合成核剂对等规聚丙烯力学性能的影响

以山梨醇类成核剂S20为α成核剂分别与3种β成核剂TMB-5,HHPA-Ba,PA-03复合得到复合成核剂,建立了成核剂含量与ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯(iPP)结晶峰值温度与非成核iPP结晶峰值温度的差值)的关系曲线,考察了复合成核剂对iPP力学性能的影响。实验结果表明,通过成核剂含量与ΔTCp的关系曲线可确定复合成核剂的最佳配比;以S20为α成核剂制备复合成核剂时,复合成核剂的总含量以大于0.10%(w)(基于iPP的质量)为宜;确立复合成核剂最佳配比的实验方法适用于以S20为α成核剂的α/β复合成核剂体系;当成核剂以最佳配比复合时,成核iPP的刚性和韧性可同时提高。     

α/β复合成核剂成核聚丙烯的结晶形态及非等温结晶动力学研究

以山梨醇类S20成核剂为α成核剂与HHPA-Ba和PA-03两种β成核剂分别复配得到α/β复合成核剂。利用DSC和偏光显微镜考察了该复合成核剂对成核等规聚丙烯(iPP)结晶形态的影响,并采用Cazé法研究了成核iPP的非等温结晶动力学。实验结果表明,复合成核剂可减小成核iPP的球晶尺寸,成核iPP最终的结晶形态由复合成核剂中两种成核剂的含量决定。不同配比的复合成核剂均可提高iPP的结晶温度、缩短iPP的结晶时间、提高iPP的成型速率。成核iPP的Avrami指数在4⁵之间,最佳配比的S20/HHPA-Ba复合成核剂(S20成核剂的含量为40%(w))成核的iPP以混合成核模式结晶。以S20为α成核剂的α/β复合成核剂对成核iPP的结晶行为和结晶形态的影响基本一致。     

聚丙烯β成核剂的研究进展

综述了稠环化合物、芳香胺类化合物、金属盐与二元羧酸的复合物和稀土类化合物等β成核剂的研究进展;分析了β成核剂的添加量和聚丙烯的结晶温度对聚丙烯中β晶型相对含量的影响;归纳了β成核剂诱导聚丙烯成核机理方面的工作。开发高效、通用、成本低和加工性好的β成核剂是近年来的研究发展方向,加强β成核剂成核机理方面的研究对于开发新型β成核剂有重要意义。     

稀土镧系单核金属化合物β晶成核剂对等规聚丙烯成核效应的影响

考察了稀土镧系单核金属化合物(HPALa)β晶成核剂对等规聚丙烯(iPP)成核效应的影响。广角X射线衍射表征结果显示,HPALaβ晶成核剂能诱导iPP从α晶型转变成β晶型;成核iPP中β晶型iPP的含量取决于结晶过程中的冷却速率和等温结晶过程中的结晶温度,当HPALa添加量(w(HPALa),占iPP的质量分数)为0.20%时适宜的结晶温度为135℃,当w(HPALa)=0.05%时适宜的冷却速率为20~40℃/min。HPALaβ晶成核剂可同时改善iPP的刚性和韧性,当w(HPALa)=0.50%时,成核iPP在室温(25℃)下冷却结晶,与空白iPP相比,常温(23℃)抗冲强度提高了220%,弯曲模量提高了15%,拉伸强度提高了3%;当w(HPALa)增至1.0%时,成核iPP的力学性能基本保持不变。     

Al-PTBBA在等规聚丙烯中的成核活性研究

在等规聚丙烯中加入成核剂Al-PTBBA ,通过DSC表征其成核活性。成核后等规聚丙烯的结晶起始温度和结晶温度均提高 10～ 15℃ ,同时等规聚丙烯结晶度增加 ,晶粒细微化。研磨有助于成核剂在等规聚丙烯中的分散 ,增加成核效率。成核剂与滑石粉并用也可加强成核作用     

取代芳基杂环磷酸盐类成核剂改性等规聚丙烯的非等温结晶动力学

采用示差扫描量热(DSC)法对取代芳基杂环磷酸盐类成核剂(简称成核剂)改性等规聚丙烯(iPP)的非等温结晶动力学进行了研究,采用Caze法对DSC数据进行了处理。实验结果表明,一价成核剂的加入可大幅度提高iPP的结晶峰温度并缩短半结晶时间,当冷却速率为10℃/min时,iPP-2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的结晶峰温度可从iPP的117.6℃提高到131.2℃,半结晶时间可从44s缩短到26s;而二价和三价成核剂对iPP的结晶峰温度和半结晶时间的影响相对较小。成核剂的加入改变了iPP的晶体生长方式,对于iPP,Avrami指数为3.71,表明iPP为均相成核的三维球晶生长方式;而对于成核iPP,Avrami指数基本都接近于3,表明成核iPP为异相成核的三维球晶生长方式。不同成核剂的加入都可提高iPP的结晶活化能。     

β晶等规聚丙烯的制备原理和研究进展

β晶等规聚丙烯(β-iPP)作为聚丙烯树脂的重要品种,具有优良的抗冲击性能、延展性能和高的热变形温度,在管材、薄膜、微波加热容器等领域有着广泛应用。β-iPP特有的球晶结构、βα-再结晶现象和β-α晶型转变特性等是赋予其优良性能的内在原因。综述了不同晶型聚丙烯特别是β-iPP的结构、性能特点及制备原理,重点介绍了成核剂共混法制备β-iPP的研究进展和趋势,并基于β-iPP的性能特点介绍了其主要应用领域,对β-iPP的发展趋势提出了展望。     

NX8000K成核剂对等规聚丙烯透明改性及热性能的影响

采用物理共混方法,将NX8000K成核剂与助剂配合使用对等规聚丙烯(i PP)进行透明改性,利用DSC等方法考察了NX8000K成核剂对i PP的结晶行为、成核效率、光学性能、力学性能和热性能的影响,并在NX8000K成核剂适宜用量的基础上研究了助剂对i PP的雾度和弯曲强度的影响。实验结果表明,NX8000K成核剂对i PP起异相成核作用,使球晶尺寸减小且球晶数量增多;当NX8000K成核剂用量(用量均为质量份数)为0.5~0.6时,i PP成核效率即达74.6%,NX8000K成核剂用量为0.6时,i PP的光学性能、力学性能和热性能均较好。NX8000成核剂与助剂配合使用,在改性i PP过程中起协同叠加的作用。适宜的配方为:NX8000K成核剂用量0.6,卤素吸收剂DHT-4A用量0.04,分散剂TAS-2A用量0.20,m(抗氧剂1010)∶m(抗氧剂168)=1.0∶1.6。     

有机磷酸铝-羧酸钠复合成核剂对聚丙烯改性的协同效应

用有机磷酸铝和羧酸钠成核剂进行复配(简称复合成核剂)后添加到等规聚丙烯(iPP)中,研究两种成核剂间的协同效应。实验结果表明,复合成核剂在改善iPP的力学性能和光学性能上具有明显的协同效应。当羧酸钠占复合成核剂总质量的40%时协同效应最明显,比单独添加羧酸钠时iPP的拉伸强度提高5%、弯曲模量提高3%、雾度降低16%,比单独添加有机磷酸铝时iPP的拉伸强度提高14%、弯曲模量提高32%、雾度降低45%。有机磷酸铝和羧酸钠复配对提高iPP结晶温度的协同效应不明显,但对减小iPP的球径尺寸有明显的协同效应。     

成核剂在β-定向结晶聚丙烯树脂中的分散行为

利用SEM、熔体剪切流变法和动态机械热分析法研究了釜内聚合制备的β-定向结晶聚丙烯(PP)中成核剂的分散及其分散状态的演变,并与普通PP树脂及熔融共混法制备的β-PP树脂进行了对比。实验结果表明,釜内聚合法能实现成核剂微粒在PP颗粒中的纳米尺度均匀分散。高度分散的成核剂微粒经历反复的熔融剪切亦不会出现明显聚集,并可以在注塑成型的试样中诱导产生尺度均一且分布均匀的β球晶。釜内聚合法能获得成核剂稳定分散的PP树脂。     

武汉理工大学进行β成核剂对抗冲聚丙烯共聚物的结晶和力学性能研究

武汉理工大学材料学院分别用α晶型成核剂和β晶型成核剂对抗冲聚丙烯共聚物（iPP）的结晶和力学性能进行研究,并用偏光显微镜（POM）、广角X射线衍射仪（WAXD）和差示扫描量热仪（DSC）对其进行了详细的表征。结果戋明,α和β成核剂使iPP的起始结晶温度（ton）提高15．3℃和127℃,结晶峰温度（tn）提高17℃和13．7℃,结晶速率加快。两种成核剂都能使球晶细化,使结晶更加均匀化、规整化,从而使结晶度增加。     

纤维状成核剂对聚丙烯结晶形态的影响

本文研究了含有纤维状成核剂的聚丙烯体系中力学性能与结晶行为的关系。结果表明,纤维状成核剂对聚丙烯结晶度影响不大,对结晶形态有显著影响。聚丙烯韧性的提高主要是由结晶形态的变化引起的。     

稀土β成核剂对高抗冲聚丙烯性能的影响

通过力学性能测定、示差扫描量热和广角X射线衍射等方法,考察了稀土β成核剂(W BG)对高抗冲聚丙烯(H IPP)力学性能和结晶行为的影响。实验结果表明,加入W BG可使H IPP的冲击强度、断裂伸长率和热变形温度大幅度提高。当W BG添加量(质量分数)为0.15%时,试样中β晶的相对含量达到90%以上。结晶动力学研究表明,加入W BG导致H IPP体系在非等温结晶条件下结晶速率减慢,但W BG具有明显的异相成核作用,当W BG添加量为0.10%时,可使初始结晶温度升高10℃以上。含W BG的H IPP体系经多次加热-冷却处理后β晶的相对含量未发生显著变化,说明W BG具有良好的加工稳定性。     

成核剂对聚丙烯结晶形态及力学性能的影响

分别以HPN-68 L,NA-21,苯甲酸钠(NA),A1为成核剂,采用熔融混合法对聚丙烯(PP)进行改性。利用偏光显微镜,差示扫描量热仪(DSC)和万能材料试验机考察了成核剂的种类和用量对PP的结晶形态、热性能和力学性能的影响。结果表明,分别添加几种成核剂后PP的结晶温度明显提高,晶体尺寸减小,弯曲强度和弯曲模量明显增大,拉伸模量略有提高,但拉伸强度未发生明显变化,断裂伸长率降低;成核剂A 1与HPN-68 L对PP力学性能的影响相当,但添加前者PP的结晶温度略低于添加后者的。     

聚丙烯等规指数分析法改进及影响因素研究

以降低分析成本,提高分析效率为目的,主要针对石油化工行业生产的聚丙烯(T30S)等规指数的中间控制和成品分析进行研究。对等规指数分析法中试样预处理、萃取剂及萃取时间等方面分别进行研究,对萃取法测定聚丙烯(T30S)等规指数做了进一步的改进;并讨论了试样状态、萃取剂用量等因素对分析结果准确度的影响。结果表明,试样预处理未氮封、萃取剂为正己烷、萃取时间缩短至3.0 h时所测等规指数与试样预处理经氮封、萃取剂为正庚烷、萃取6.0 h时所测等规指数的差值符合GB/T 2412-2008要求。该方法所用仪器简单,操作简便,试剂消耗量少,分析时间短,利于快速、准确地报出分析结果。     

成核剂MDBS的应用研究

考察了聚丙烯(PP)成核剂MDBS在均聚PP及共聚PP中的增透效果及各种因素的影响，研究表明MDBS在PP中的合理用量为0．25％～0．30％；PP基料、酸吸收剂等因素也对成核剂的增透效果产生影响。     

等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能

将等规聚丙烯与丙烯-乙烯-1-丁烯三元无规共聚聚丙烯（RCPP）熔融共混,制备了不同比例的共混物,研究了共混物在程序升降温及淬冷条件下的结晶和熔融行为以及淬冷试样的力学性能。DSC测试结果表明,共混物的熔融温度、结晶温度等参数以及熔融再结晶行为均随共混物的组成及升降温条件的变化而改变;WAXD测试结果表明,聚丙烯试样的晶体类型不受共混影响,均为α-晶型,共混物的结晶度随RCPP含量的增大而减小;拉伸测试结果表明,共混物的杨氏模量及屈服强度整体上随RCPP含量的增大而减小,并受晶体微观结构的影响。讨论了结晶和熔融行为反映的结构与性能的关系。     

成核剂对煤基聚丙烯性能的影响

在挤出机螺杆转速为350 r/min,筒体温度为190~210℃的条件下,选用庚二酸钙类成核剂(成核剂1)和苯环羧酸铝类成核剂(成核剂2)对聚丙烯(牌号为1103 K)进行了改性。结果表明:成核剂的加入可提高试样的结晶温度和结晶度。成核剂1对试样具有很好的增韧效果,当添加量为1 250×10~(-6)时,试样冲击强度提高了81.2%,断裂强度提高了7.2%,其他物理机械性能变化不大。成核剂2能够有效改善试样的拉伸性能和弯曲性能,但是冲击强度有所下降;当添加量为750×10~(-6)时,与未添加者相比,屈服强度、断裂强度、弹性应力、弯曲强度和弯曲应力依次提高了11.7%,9.8%,23.2%,24.2%,32.9%,此时各项性能的综合效果最好。     

透明成核剂对无规共聚聚丙烯性能的影响

为了满足市场需求,中韩（武汉）石油化工有限公司（简称“中韩石化”）在STPP装置开发了透明聚丙烯（PP）。研究了透明成核剂NA1及NA2对无规共聚PP性能的影响。结果表明,加入透明成核剂,无规共聚PP的透明性能、力学性能、耐热性能及结晶性能均得到改善。当透明成核剂含量在0.15%～0.2%时,NA1对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA2;当透明成核剂含量在0.25%时,NA2对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA1。此外,NA2对无规共聚PP的结晶性能及黄色指数的改善作用均优于NA1。     

取代芳基磷酸酯钠盐成核剂的晶体结构与聚丙烯附生结晶的过程

分别以甲醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,用溶剂挥发法制备两种不同晶体结构的2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(NA40)成核剂单晶。用单晶XRD法确定晶体的晶胞参数,并与等规聚丙烯(iPP)的晶胞参数比较,研究NA40与iPP的附生结晶关系。表征结果显示,NA40-MeOH和NA40-DMF均能与iPP发生附生结晶,有较好的成核性能,c轴长分别为1.1950nm和1.2619nm,约为iPP晶体c轴(0.650nm)的2倍,失配率分别为8.79%和3.78%,小于附生结晶能发生的10%~15%失配率上限。两种成核剂对iPP性能的改善作用相近,成核剂用量为0.1%(w)时,较空白iPP的弯曲模量提高约20%,拉伸强度提高10%,球晶尺寸均减小。