取代芳基杂环磷酸酯类成核剂在薄壁注塑煤基聚丙烯中的应用研究

针对两种取代芳基杂环磷酸酯类成核剂NA21、TD531对薄壁注塑煤基聚丙烯K1860的结晶性能、力学性能以及光学性能的影响进行研究。结果表明:不同浓度成核剂的加入使得结晶峰温度、拉伸强度、弯曲模量较空白样品有了明显提升,尤其是在低质量分数为0.075%时,结晶峰温度分别较空白样品提升5.08%、5.81%,拉伸强度分别较空白样品提升了10.6%、11.5%,弯曲模量分别较空白样品提升了24.2%、21.1%,为薄壁注塑煤基聚丙烯专用料的开发中关于成核剂的优选提供一定的工业参考价值。     

成核剂对透明抗冲聚丙烯性能影响

以中试SpheripolⅡ工艺装置制备透明抗冲聚丙烯(EP08T),以EP08T为基料,研究了3种透明成核剂Millad NX8000(NX8000)、Millad 3988(3988)和NA-21对EP08T的光学性能、力学性能以及结晶行为的影响。结果表明：随着成核剂添加量的增大,所得样品的光学性能、冲击强度以及结晶温度(T_c)大幅提升,拉伸强度、弯曲强度以及弯曲模量略有改善,其中NX8000改善效果最佳。当NX8000添加量达到0.3%时,EP08T的光学性能以及冲击强度最好,NX8000-0.3的雾度可以降至12.8%,降幅超过60%,冲击强度可以达到24.6 kJ/m²,是EP08T的3.5倍。成核剂可以显著提高EP08T的T_c,缩短成型周期。当成核剂添加量为0.3%时,NX8000、3988和NA-21可分别将EP08T的Tc提高13.8、11.7和11.5℃,缩短样品的成型周期,提高加工效率。     

二环[2.2.1]庚烷二羧酸盐成核剂对聚丙烯结晶行为和力学性能的影响

研究了二环[2.2.1]庚烷二羧酸盐成核剂(商品名:HPN-68)对聚丙烯(PP)结晶行为和力学性能的影响。结果表明:HPN-68是一种典型的聚丙烯α晶型成核剂,在PP中具有很高的成核效率。在较低的添加浓度下可明显提高PP的结晶峰温度和力学性能。然而,其添加量存在一个饱和值。当成核剂含量达到该饱和值以后,PP的结晶峰温度和力学性能就趋于稳定。当成核剂HPN-68的添加量为0.2 phr时,PP的结晶峰温度可升高15℃左右,拉伸强度和弯曲模量分别可提高12.7%和18.2%。     

成核剂对煤基共聚聚丙烯性能影响研究

研究了羧酸类、羧酸盐类、有机磷酸盐类等有机成核剂以及无机成核剂对煤基共聚聚丙烯2500 H流动性能、熔融结晶性能和力学性能的影响。结果表明,添加成核剂能够提高样品的结晶温度、结晶度、拉伸屈服强度和弯曲模量。其中4#成核剂的效果最好,添加量为质量分数0. 05%时,结晶温度提高6. 9℃,结晶度提高18. 6%,拉伸屈服强度、弯曲模量和冲击强度分别提高了12. 3%、14. 4%和5. 2%。     

基于六氢邻苯二甲酸盐的α/β复合成核剂对聚丙烯性能的影响

将α成核剂六氢邻苯二甲酸钙和β成核剂六氢邻苯二甲酸锌复合得到α/β复合成核剂体系,研究了其对等规聚丙烯（iPP）力学性能和结晶性能的影响,并用Avrami理论研究了成核iPP的等温结晶动力学。结果表明,α/β复合成核剂以特定比例复合可以同时提高iPP的刚性和韧性,其中在复合比例为7∶3时,拉伸强度提升了6.7 %,弯曲模量提升了21.8 %,冲击强度提升了108.2 %。进一步研究了复合成核剂在iPP中的浓度效应,随着总添加量的增加,iPP的结晶温度逐渐增加,力学性能趋于稳定,在添加量达到0.4 %（质量分数,下同）时基本不变,此时冲击强度提升了175.3 %,弯曲模量提升了15.0 %,拉伸强度提升了6.5 %。等温结晶动力学的结果表明,复合成核剂体系的加入可以明显缩短iPP的结晶时间并且降低结晶所需的表面能。     

磷酸酯盐成核剂对聚丙烯性能的影响

以均聚聚丙烯(PP)为基体树脂,通过添加磷酸酯盐类成核剂TMP-1等改性方式,研究了该成核剂在不同添加量下对PP弯曲模量、拉伸屈服强度、悬臂梁缺口冲击强度以及热变形温度等性能的影响,通过差示扫描量热仪(DSC)与带可程序升降温控制热台的偏光显微镜(POM)考察了成核剂对PP结晶性能的影响。力学性能测试及偏光显微镜微观观察表明,磷酸酯盐类成核剂TMP-1可以有效提高PP的弯曲模量、拉伸屈服强度、热变形温度以及结晶速度,但是,悬臂梁缺口冲击强度则会明显下降。同时,测试数据表明,当成核剂TMP-1的添加量为0. 05%时,弯曲模量可以达到最大值(2 253. 82 MPa),与未添加成核剂的纯树脂相比,弯曲模量提高了81. 1%。     

透明成核剂Millad3988与NX8000对比研究

以煤基均聚聚丙烯(PP) 1102K为基体树脂,对比研究了透明成核剂Millad 3988与Millad NX8000对PP性能的影响.结果表明,成核剂添加量低于0.25％(质量分数)时,Millad 3988对PP雾度的改善优于MilladNX8000,而成核剂添加量高于0.25％时,Millad NX8000对PP雾度的改善优于Millad3988;两种成核剂对PP弯曲模量及热变形温度的影响程度相当;Millad NX8000对PP黄色指数的改善较大;在制成的设计有加强筋的板片上,加强筋处未出现真空气泡.     

成核剂对聚丙烯结晶形态及力学性能的影响

研究了有机磷酸盐成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及力学性能的影响．采用差示扫描量热法和偏光显微镜分析比较了3种成核剂。结果表明：添加质量分数为0.2％的成核剂,可使PP的结晶峰温度提高15．6～17．8℃。结晶度增加2．5％～10．5％,同时提高了结晶速率,球晶尺寸大幅度降低;试样的拉伸强度、弯曲模量均有提高。弯曲模量提高15．5％～44．9％。     

1,3,5-苯三甲酸衍生物类新型成核剂的合成及应用研究

合成了新型成核剂1,3,5-苯三甲酸三（环己胺）（BTCA-TCHA）,研究了该成核剂对等规聚丙烯力学性能、结晶行为和熔融行为的影响。结果表明,成核剂BTCA-TCHA可明显改善等规聚丙烯的力学性能和光学性能,并可以大幅度提高结晶峰温度。当BTCA-TCHA添加量为0.2 %时,等规聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高9.72 %和12.4 %,雾度降低53.5 %。当降温速率为20 ℃/min时,添加BTCA-TCHA的等规聚丙烯的结晶峰温度可从空白样的114.6 ℃提高到126.8 ℃。BTCA-TCHA的性能与传统的山梨醇类成核剂Millad 3988基本接近。     

α-成核剂对高冲击强度聚丙烯结晶性能和力学性能的影响

采用广角X射线衍射法和差示扫描量热法分析高冲击强度聚丙(烯HIPP)的结晶性能,采用偏光显微镜观察球晶生长过程,并且对其力学性能进行分析。结果表明:加入α-成核剂后,HIPP的结晶速率明显提高,晶粒尺寸变小,结晶度提高,结晶温度和熔融温度明显提高;添加少量的α-成核剂就可使HIPP的弯曲强度和弯曲模量大幅度提高同,时拉伸强度和缺口冲击强度也略有提高。     

成核剂二-(3,4-二甲基苄叉)山梨醇在聚丙烯中的成核效应

研究成核剂二-(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)对等规聚丙烯力学性能、光学性能和结晶行为的影响.结果表明:DMDBS可以大幅度提高聚丙烯的力学性能、光学性能和结晶峰温度,具有很好的成核性能.当成核剂DMDBS添加浓度为0.2%时,与空白聚丙烯相比,成核聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高7.46%和11.96%,雾度可降低52.32%,结晶峰温度T_c可从119℃左右提高到130℃左右.同时,DMDBS的加入可大幅度降低聚丙烯的球晶尺寸.     

熔融非敏感型成核剂在聚丙烯加工中的应用研究

分别将熔融非敏感型成核剂A、成核剂B及通过特殊工艺处理后的混合成核剂(A+B)按添加质量分数0.08%,在加有其他助剂的情况下,分别与一定质量的超高流动均聚聚丙烯(PP)、高流动抗冲共聚PP、中流动丙丁无规共聚PP混合均匀,经双螺杆挤出造粒机熔融挤出、造粒,制得不同PP树脂,并对PP树脂的力学性能、光学性能、结晶行为及结晶形态进行研究。结果表明:与未添加熔融非敏感型成核剂的同牌号PP树脂相比,添加熔融非敏感型成核剂后,同牌号PP树脂的弯曲模量和拉伸屈服强度均得到提高。其中,超高流动均聚PP的弯曲模量最大提高了41.9%,拉伸屈服强度最大提高了13.2%;高流动抗冲共聚PP弯曲模量最大提高了48.7%,拉伸屈服强度最大提高了12.4%;中流动丙丁无规共聚PP弯曲模量最大提高了25.2%,拉伸屈服强度最大提高了14.2%。3种PP树脂的熔体质量流动速率、简支梁缺口冲击强度、模塑收缩率保持不变。熔融非敏感型成核剂的加入,提高了PP树脂的白度、光泽度,以及热变形温度和结晶温度,较大改善了PP树脂的黄色指数和雾度,显著降低了PP树脂的半结晶时间。熔融非敏感型成核剂(A+B)对超高流动均聚PP、高流动抗冲共聚PP、中流动丙丁无规共聚PP的改性效果更加显著。     

不同α成核剂调控对无规共聚聚丙烯B4801的影响

研究了不同α成核剂NX8000K、HB3988、WNA-108、WNA-21、WBQ-88对无规共聚聚丙烯B4801的结晶性能、力学性能、透光率、雾度及熔融指数等的影响。结果表明，5种成核剂均有效促进了聚丙烯B4801的结晶过程，表现出良好的聚丙烯诱导结晶性，其中WNA-21的效果最好。5种成核剂均可以明显提升聚丙烯B4801的拉伸性能、弯曲性能、热变形温度，并且在较低质量分数(1 500μg/g)时提升作用基本达到最大，对收缩率和流动性也有一定的提高，但对缺口冲击强度都有不同程度的降低，其中添加WNA-108下降尤为明显。除了WNA-108外，其余4种成核剂的引入均明显提高了聚丙烯的透明性。     

云母与成核剂复配改性PP

采用云母和成核剂填充改性聚丙烯(PP),研究了复合材料的力学性能、结晶性能及耐热性能。结果表明:云母可有效提高PP的弯曲强度及模量、悬臂梁缺口冲击强度和耐热性能;少量成核剂NA11和表面活性剂硬脂酸钙可使PP/云母复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及悬臂梁缺口冲击强度较纯PP分别提高10.4%,32.9%,92.6%,9.2%,热变形温度由纯PP的105℃提高到135℃;云母及NA11对PP具有异相成核作用,复合材料的结晶温度明显提高,晶粒细化、致密。     

PP/PE⁃LD/NX8000K高韧高透明材料的制备及性能研究

以聚丙烯（PP）为基体,低密度聚乙烯（PE-LD）和NX8000K成核剂为添加剂,通过熔融共混法制备了PP/PE-LD/NX8000K高韧高透明共混材料。采用差示扫描量热、X射线衍射、偏光显微镜、雾度测试仪和冲击试验机等仪器对共混材料的结晶行为、晶体形貌、透明性和力学性能进行了表征与测试。结果表明,PE-LD能阻碍PP结晶,使其结晶度降低,从而降低共混材料的雾度;PE-LD和PP共混能显著提升共混材料的韧性;当PE-LD的含量为50%（质量分数,下同）,NX8000K成核剂含量为0.6%时,PP/PE-LD/NX8000K的雾度为16.43 %,冲击强度为77.94 kJ/m²,雾度比纯PP降低45.18 %,冲击强度提高至纯PP的1 465 %。     

超细微化有机磷酸盐成核剂对聚丙烯性能的影响*

采用超临界流体技术制备超细微化有机磷酸盐成核剂，研究了超细微化有机磷酸盐成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及力学性能的影响。采用扫描电子显微镜分析成核剂的微观形貌，通过差示扫描量热法和偏光显微镜分析超细微化处理前后有机磷酸盐成核剂对PP结晶度、结晶温度以及晶粒尺寸的影响。结果表明，经超细微化处理，成核剂微观形貌发生变化，粒径变小，分散更均匀。分别添加0.2份超细微化处理前后的成核剂NA-11，NA-13，均可使PP的结晶峰温度提高，最高达到131.7℃，结晶度显著增加，同时结晶速率提高，球晶尺寸大幅下降，成核剂经超细微化处理后，其结晶成核效果更明显。成核剂可明显提高PP的拉伸强度、弯曲性能和透明性。成核剂超细微化处理后，PP的拉伸、弯曲性能和透明性进一步提高，弯曲弹性模量较纯PP提高48.4%，最小雾度为15.3%。     

有机透明成核剂在煤基均聚聚丙烯中的应用

以煤基均聚聚丙烯(PP)1102K为基体树脂,探索了不同有机透明成核剂、加工温度对透明PP性能的影响。结果表明:山梨醇类透明成核剂使用效果最好,成核剂A的用量在0.25%～0.30%较好。当添加量为0.25%时,可使PP拉伸强度提高11.8%,弯曲模量从1 388 MPa提高到1 698 MPa。山梨醇类成核剂的最佳加工温度应在230～240℃。     

滑石粉与有机成核剂复配改性抗冲击共聚聚丙烯

采用滑石粉和有机成核剂复配改性抗冲击共聚聚丙烯(PP),研究了改性PP的力学性能、结晶性能和耐热性能。结果表明:滑石粉可以有效提高PP的拉伸屈服应力、弯曲模量、常温简支梁缺口冲击强度和洛氏硬度;滑石粉和质量分数为0.30%的有机成核剂复配,使PP/滑石粉/有机成核剂复合材料的弯曲模量,洛氏硬度,常温、低温简支梁缺口冲击强度分别提高了11.9%,13.5%,156.5%,9.7%,负荷变形温度由PP的68.7℃提高到76.2℃;滑石粉和质量分数为0.30%的有机成核剂复配对PP具有异相成核作用,使PP/滑石粉/有机成核剂复合材料的结晶温度升高,晶粒细化、致密。     

1,3,5-苯三甲酸三(环己胺)在PP中的成核效应

研究了1,3,5–苯三甲酸三(环己胺)(BTCA–TCHA)成核剂的添加量对聚丙烯(PP)拉伸性能、弯曲性能、雾度以及结晶峰温度的影响,并与高效的商用二苄叉山梨醇类成核剂Millad 3988进行了比较。结果表明,成核剂BTCA–TCHA在较低的添加量(质量分数为0.20%左右)就具有非常优异的成核效果。当BTCA–TCHA质量分数为0.2%时,PP的拉伸强度和弯曲弹性模量可分别从纯PP的30.85 MPa和1 530 MPa提高到33.85 MPa和1 720 MPa(分别提高9.73%和12.42%),雾度可从空白PP的80.12%降低到37.25%,降低幅度为53.51%,而冷却速率为20℃/min时其结晶峰温度可比纯PP提高12℃左右,其成核效果与Millad 3988类似。此外,BTCA–TCHA在PP中的添加量存在一饱和值(质量分数为0.2%),当添加量超过该值以后,继续添加成核剂对PP性能的改善效果不明显。     

四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯性能的影响

采用偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能测试研究四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯结晶形态、结晶性能、力学性能的影响,以及成核剂的最佳添加量。结果表明,四羧酸酞菁的加入可以增加聚丙烯的结晶速度,减小结晶尺寸,使球晶表面细化,球晶结构分布均匀,同时聚丙烯的力学性能得到提升。当成核剂的添加量为0.3%,对聚丙烯的性能提升达到最佳。与聚丙烯相比,改性聚丙烯的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提升10.2%、19.4%、23.3%。