改性炭黑对聚乳酸结晶的异相成核作用

利用固相原位接枝技术制备了改性炭黑(MCB),并通过溶液浇铸成膜法制备了聚乳酸(PLA)/MCB复合膜。采用FTIR、DSC、偏光显微镜等分析手段,研究了炭黑(CB)和MCB对PLA结晶的异相成核作用。实验结果表明,CB和MCB均可用作PLA的成核剂,MCB对PLA结晶的成核效果优于CB。PLA和PLA/MCB中的球晶生长均存在RegimeⅡ-Ⅲ结晶转变。MCB的加入虽然降低了PLA分子链的运动活性,使球晶的生长速率下降,但由于其有效地提高了PLA的结晶成核密度,使得PLA的总结晶速率显著提高。     

对叔丁基杯[8]芳烃成核剂对聚乳酸结晶行为的影响

用DSC和POM技术分析了新型成核剂对叔丁基杯[8]芳烃(TBC8-d)对聚乳酸结晶行为的影响。实验结果表明,TBC8-d是一种高效的聚乳酸成核剂,与纯聚乳酸相比,加入TBC8-d的聚乳酸的结晶温度和相对结晶度分别提高了14.1℃和11.1%;且TBC8-d的成核能力优于传统成核剂滑石粉。等温结晶动力学研究表明,随结晶温度的升高,TBC8-d的加入使聚乳酸的半结晶时间缩短,结晶速率常数增大;用TBC8-d成核的聚乳酸的结晶生长方式为异相成核的三维球晶生长。     

无规共聚聚丙烯的非等温结晶动力学研究

研究了无规共聚聚丙烯（PPR）在不同降温速率下的非等温结晶行为,采用Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法等模型分析了PPR的非等温结晶动力学。模拟结果表明,加入α成核剂的PPR力学性能优异,具有更高的结晶温度和结晶度;Jeziorny法和莫志深法的分析结果表明,加入α成核剂的PPR表现出更快的结晶速率,且两种不同的α成核剂对PPR结晶性能的改善效果相近;利用Kissinger公式计算PPR的非等温结晶活化能的结果表明,α成核剂改性的PPR具有较高的非等温结晶活化能;加入α成核剂可使PPR形成更小的球晶。     

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。     

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。     

聚磷酸铵填充聚丙烯的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法测定了聚丙烯／聚磷酸铵复合材料在不同冷却速率时的非等温结晶行为,并与纯聚丙烯的非等温结晶行为进行比较。分析了结晶峰温、结晶起始温度和结晶峰的半峰宽等结晶峰参数,发现在聚丙烯中加入质量分数为5％的聚磷酸铵后,其结晶速率加快,晶粒分布变窄;继续增加聚磷酸铵含量,结晶速率略有降低。对所得数据分别用修正Avrami方程的Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法进行处理。结果表明,用Jeziorny法和莫志深法处理非等温结晶过程比较理想,而用Ozawa法处理不太适合;用Jeziorny法求出的参数Zc随冷却速率的加快而增加,复合材料Zc的值大于聚丙烯;用莫志深法求出的所有试样的参数F(T)均随结晶度的增加而增加,而α值(Avrami指数n与Ozawa指数m的比值)几乎不变。     

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。     

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     

蒙脱土插层PTT的结晶和热稳定性研究

研究了熔融插层法制备聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)／蒙脱土纳米复合材料的结晶和热性能。结果表明，由于蒙脱土的层状结构，对有机小分子有阻隔作用，当蒙脱土插层PTT热分解时，产生的小分子副产物只能绕过蒙脱土片层，这就减缓了分解产物的释放速率，改善了材料的热稳定性。此外，由于蒙脱土的成核剂作用，能够提高PTT复合材料的结晶速率。     

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。     

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。     

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。     

基于α/β复合成核剂调控等规聚丙烯刚性及韧性规律的研究

将一种α晶型成核剂NA40和一种β晶型成核剂NABW复合,在总添加量为0.2%(质量分数)时,以不同的复合比例加入到等规聚丙烯中,考察了复合比例对等规聚丙烯力学性能的影响。实验结果表明,改变两种成核剂的复合比例能够调控等规聚丙烯的刚性及韧性,并可同时提高等规聚丙烯的刚性和韧性。在上述实验的基础上,通过计算各复合比例下NA40与NABW的ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯结晶峰值温度与等规聚丙烯结晶峰值温度的差值)之差(ΔTCpαβ),发现在最佳复合比例处两种成核剂的ΔTCpαβ绝对值最小。据此,建立了一种确定两种成核剂最佳复合比例的方法,即计算各复合比例下两种成核剂的ΔTCpαβ,取其最小绝对值对应的复合比例为该添加量下的最佳复合比例,并选取NA40/HHPA-Ba和NA40/PA-03复合体系对该方法的有效性进行了验证,证明该方法适用于不同的复合体系。     

TMC-210与Talc联合对PLLA结晶调控及性能研究

为了克服聚乳酸（PLLA）结晶速率慢、专用单一成核剂（TMC 210）价格昂贵的不足,采用TMC 210与Talc（滑石粉）协同调控PLLA的结晶与性能,利用差示扫描量热仪（DSC）、X射线粉末衍射仪（XRD）、小角X射线散射仪（SAXS）、扫描电子显微镜（SEM）、偏光显微镜（POM）和力学性能测试评估了TMC 210联合Talc对PLLA结晶和力学性能的协同影响。结果表明,TMC 210和Talc协同改善了PLLA的结晶能力,使成核密度增加、结晶速率加快,晶体尺寸和长周期均减小,但对PLLA的结构和晶型没有影响。力学测试表明,在PLLA中同时添加质量分数为02%的TMC 210和质量分数为4%的Talc,PLLA/TMC 210/Talc三元共混物的断裂伸长率达到236%,比PLLA/TMC 210二元共混物提高了262%;当添加质量分数为02%的TMC 210和质量分数为1%的Talc时,PLLA/TMC 210/Talc三元共混物的韧性达到565 kJ/m2的最大值,比PLLA/TMC 210二元共混物、PLLA分别提高了293%和210%。     

尼龙6/笼形八苯基硅倍半氧烷复合材料的结构与性能

以熔融混合方法制备了尼龙6/笼形八苯基硅倍半氧烷(PA6/OPS)复合材料,并采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、示差扫描量热(DSC)、X 射线衍射(XRD)等方法对复合材料的形态、力学性能、疏水性能及结晶性能进行了研究。实验结果表明,OPS在 PA6基体中形成团聚体,当 OPS 质量分数为2%时,PA6/OPS 复合材料的拉伸强度和屈服强度较 PA6有所改善,断裂伸长率和弹性模量明显提高;添加 OPS 增大了 PA6的水接触角,降低了相对吸水率,即提高了 PA6的疏水性;OPS 使 PA6的球晶尺寸减小,球晶的数量增多;添加 OPS 后,PA6存在两种晶型,结晶温度向高温方向移动,OPS 在 PA6基体中起到成核剂的作用。     

有机磷酸酯成核剂在聚丙烯中成核的有效性

采用差示扫描量热计考察了 2 ,2′-亚甲基 -双 (4 ,6-二叔丁基苯基 )磷酸及其衍生物在聚丙烯中成核的有效性 ,并研究了成核剂对力学性能的影响。结果表明 :在聚丙烯中添加 0 4% (质量分数 )的磷酸酯的钠盐或甘油酯 ,使聚丙烯的结晶温度提高了 15℃或 11℃ ,结晶度增加 3 %～ 6% ,结晶速率显著增加 ;在反复熔融、结晶过程中 ,其成核效应没有发生改变 ;材料的模量提高了 2 0 %～ 3 0 % ,弯曲强度也提高了 10 %～ 2 0 %。其它几种磷酸酯的成核效果不明显