稀土β成核剂含量对PPR性能与结晶行为的影响

选用新型稀土β成核剂(WBGⅡ)对无规共聚聚丙烯(PPR)进行改性。借助广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(POM)研究了稀土β成核剂诱导无规共聚聚丙烯的结晶行为及晶体形态;并研究了WBGⅡ对PPR力学性能和热变形温度(HDT)的影响。结果表明,加入少量WBGⅡ后,PPR的晶型和结晶形态均发生变化;非等温结晶过程的结晶温度(Tc)从95.8℃提高到102.1℃;PPR的冲击强度提高24%,拉伸和弯曲性能却略有下降;热变形温度提高20℃。     

β成核剂复配改性聚丙烯的力学性能与熔融行为

选用酰胺类和稀土类β成核剂进行复配,对均聚聚丙烯(PPH)进行改性。采用偏光显微镜(PLM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)等手段,对改性PPH的结晶微观结构、熔融行为及力学性能进行了研究。结果表明,两类β成核剂复配改性PPH后,其缺口冲击强度远超过同剂量单一类型的β成核剂的效果,达到了纯PPH的4.6倍左右,两者具有明显的协同效应;同时PPH的刚性也得到了较好地保持。PLM观测显示,复配体系改性PPH的晶型呈"雪花"状生长,有别于同温度下任一单体系。XRD测试结果表明,复配体系中β晶相对含量介于两单一体系之间,PPH中β晶相对含量与其韧性并不是简单的直线关系。DSC二次熔融曲线表明,改性PPH中以β晶占主体地位,复配后PPH的β晶熔融峰向低温方向移动。     

增容剂和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的影响

研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和稀土β成核剂对聚丙烯/硫酸钙晶须复合材料的结晶行为、熔融行为和力学性能的影响。实验结果表明,硫酸钙晶须具有一定的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度提高和结晶速率增加。PP-g-MAH提高了结晶温度和晶须的成核能力,降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成,并改善了树脂与晶须的界面性能,提高了拉伸强度和冲击性能。稀土β成核剂具有很强的诱导形成β-晶型的异相成核效应,有效地提高了复合材料的冲击性能。     

稀土β晶型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了稀土类β晶成核剂(WBG)在不同添加量下,对聚丙烯(PP)力学性能以及热性能的影响.利用差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)等测试方法对其成核效果进行了评价.结果表明,随着成核剂用量的增加,β晶相对含量随之单调增加,体系的冲击强度也随之提高;添加量为0.1%时,β晶相对含量＞90%,诱导生成的β晶PP(β-PP)的冲击强度达到最大值,比纯PP(α-PP)提高了近2倍;当成核剂用量＞0.1%时,虽然体系中β晶相对含量保持稳定值,但热变形温度随着成核剂浓度的增加而持续逐渐增大.同时,经历多次热处理后,β晶的相对含量基本保持不变,显示出该成核剂具有良好的加工稳定性.     

聚丙烯/镁盐晶须复合材料的形态结构与性能研究

采用哈克单螺杆挤出机制备了聚丙烯/镁盐晶须复合材料,着重研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)对复合材料的晶体结构与球晶形态、结晶和熔融行为、热稳定性以及力学性能的影响。研究表明镁盐晶须具有明显的诱导β-晶型的异相成核作用,使聚丙烯结晶温度大幅度提高,球晶尺寸细化。增容剂的加入改善了树脂与晶须的界面性能,界面粘结作用明显增强,提高了拉伸强度和冲击性能,并进一步提高了结晶温度和晶须的成核能力,但降低了β-晶型的含量,不利于β-晶型的生成。     

口服液瓶用聚丙烯包装材料的改性研究

通过添加成核剂改善口服液瓶用聚丙烯(PP)材料的耐热性能与力学性能,研究了成核剂种类与用量对PP性能的影响.结果表明:α晶型成核剂C可以有效提高PP热变形温度、透明性、刚性、拉伸强度及弯曲强度;β晶型成核剂B可以有效提高PP热变形温度、冲击强度;成核剂的加入使得PP结晶温度提高;改性的PP材料经注射吹瓶,可以满足PP口服液瓶灌封后蒸汽灭菌要求,且α晶型成核剂C改性PP的水蒸汽渗透性低于未改性PP.     

庚二酸类成核剂种类和结晶温度对等规聚丙烯中β晶型的影响——Ⅰ庚二酸、庚二酸镁和庚二酸铝的影响

研究了结晶温度(100℃~140℃)对庚二酸、庚二酸镁、庚二酸铝成核等规聚丙烯中β晶型生成的影响。发现聚丙烯熔体在120℃或130℃下等温结晶,可以产生β晶型。庚二酸是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型不稳定,易在加热时转变为α晶型,造成DSC熔融峰变宽。庚二酸镁也是低活性β晶型成核剂,生成的β晶型含量低。庚二酸铝不是β晶型成核剂,对β晶型的生成有抑制作用。     

羧酸盐类β晶成核剂与α晶成核剂的复合体系对等规聚丙烯成核结晶行为的影响

采用差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)以及力学性能分析等方式考察了两种α晶成核剂和一种羧酸盐类β晶成核剂复合后对等规聚丙烯(iPP)的结晶性能、晶型结构以及力学性能的影响。结果表明,α/β复合成核剂对聚丙烯的结晶峰值温度、晶型结构以及力学性能的影响都与复合体系中结晶峰值温度较高的单一成核剂相似,说明在α/β复合成核剂体系中,两种成核剂竞争成核,结晶峰值温度较高的成核剂在结晶过程中起主导地位,而结晶峰值温度较低的成核剂成核作用较小。     

分子量对β-PP/纳米CaCO_3复合物冲击强度的影响

采用差示扫描量热(DSC)、冲击试验和扫描电镜研究了不同分子量β晶型聚丙烯(β-PP)/纳米CaCO_3复合物在不同成核剂含量下的晶体含量和冲击强度。结果表明,随着成核剂含量的升高,不同分子量的复合物样品的冲击强度都呈先上升后下降的趋势,在0.1%(质量分数,下同)时都出现峰值,由低分子量PP为基体的样品冲击强度从3.5 kJ/m~2上升至9.1 kJ/m~2,提高幅度达160%,由高分子量PP为基体的样品从8.2 kJ/m~2上升至41.3 kJ/m~2,提高幅度达500%。β晶体含量对复合物冲击强度的贡献不大,但明显取决于PP的分子量及β晶体的形态。     

庚二酸／硬脂酸钙双组分成核剂对β晶型等规聚丙烯生成的影响

研究了在120 ℃等温结晶30 min的条件下,庚二酸/硬脂酸钙组成比对等规聚丙烯中β晶型含量的影响,发现在0.15%(质量分数)庚二酸用量下,随着硬脂酸钙用量的增加,β晶型含量不断增大,硬脂酸钙用量在0.35%(质量分数)以上时,才能生成较高纯度的β晶型聚丙烯,说明iPP和双组分成核剂熔体混合时,庚二酸和硬脂酸钙可能"就地"发生化学反应,生成高效β晶型成核剂--庚二酸钙.还研究了在0.15%庚二酸/0.5%硬脂酸钙固定组成比下,等温结晶温度(100 ℃～140 ℃)对iPP中β晶型含量的影响,发现在130 ℃～140 ℃之间发生β→α晶型转变.     

β-成核剂对聚丙烯/木粉复合材料结晶与力学性能的影响

通过挤出成型法制备聚丙烯/木粉复合材料(PP/WF),添加一种镧系稀土金属络合物(WBG)成核剂诱导PP/WF复合材料中等规聚丙烯(iPP)形成β晶型。以差示扫描量热和X射线衍射为表征方法,分析成核剂对PP/WF结晶行为的作用,进而研究其对力学性能的影响。结果表明,WBG成核剂能有效地诱导PP/WF产生β-iPP结晶,当WBG的添加量为m(WBG)/m(PP)=0.3/100时其产生的β晶相对含量达到78.75%,β-iPP的相对含量还与PP/WF的冷却速率密切相关;添加WBG提高了复合材料中iPP的结晶温度;WBG成核剂能显著改善复合材料的冲击韧性,但对弯曲和拉伸性能略有不利影响。     

热处理对β-PPR和高熔体流动速率β-PPR结晶性能的影响

通过添加稀土β成核剂和过氧化物获得β-PPR和高熔体流动速率β-PPR。运用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究了熔体流动速率对结晶性能的影响。结果表明,过氧化物的加入使β-PPR中β晶含量降低。将无规共聚聚丙烯(PPR)、β-PPR和高熔体流动速率β-PPR分别在80℃~120℃热处理1 h,随热处理温度升高,PPR的结晶度持续升高,而β-PPR和含过氧化物的β-PPR结晶度呈现先升高后降低的趋势。在研究温度范围内,随热处理温度升高,各样品中β晶含量降低。     

β晶型等规聚丙烯/POE增韧体系的结晶和力学性能

研究了在β晶聚丙烯中加入不同质量分数POE的增韧体系的力学性能,通过差示扫描量热法(DSC)对聚丙烯的晶型进行了研究。结果表明,β晶型等规聚丙烯/POE增韧体系具有高的冲击强度,经过0.3%β晶成核剂处理的聚丙烯与质量分数为25%的POE增韧体系的冲击强度是未经处理的聚丙烯/POE增韧体系的1.5倍,是纯聚丙烯的12倍;与单纯的POE增韧聚丙烯相比,消除了脆韧转变点;试样在拉伸前后呈现明显的β晶型向α晶型的转变。     

β-环糊精与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物对PBS结晶性的影响

与不同传统成核剂进行比较,研究了β-环糊精(β-CD)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)包合物存在时PBS的结晶行为。采用偏光显微镜观察了复合物球晶形态的变化,采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(WAXD)研究了不同成核剂对PBS结晶性的影响,并且研究了成核剂改性后PBS复合物的力学性能和亲/疏水性。研究结果表明,β-CD与PBS包合物(PBSIC)与PBS复合后,球晶变化不明显,其球晶直径为150μm。PBSIC可以显著提高PBS的结晶能力,其结晶温度、结晶度较纯PBS分别提高3.86℃、6.45%,结晶速度明显增加,力学性能有所改善,并具有与传统聚酯类成核剂相当的成核能力。     

聚丙烯接枝马来酸酐改性纳米ZnO/聚丙烯复合材料的成核结晶行为及力学性能

采用熔融共混法制备了nano-ZnO/聚丙烯(PP)复合材料,研究了相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-gMAH)的加入对nano-ZnO/PP复合材料的成核结晶行为、晶体结构、结晶形态以及力学性能的影响。结果表明,低添加量(质量分数小于5%)的nano-ZnO对PP有较好的β晶成核效应,而当其质量分数大于5%时,nano-ZnO对PP结晶有明显的异相成核作用,使PP结晶温度大幅度提高,PP结晶在(040)晶面呈现生长择优性;PP-gMAH的加入增强了nano-ZnO粒子与PP基体之间的界面相互作用,改善了纳米粒子的分散性,促进了PP基体的异相成核,提高了nano-ZnO/PP复合材料的拉伸强度和冲击强度,但却抑制了nano-ZnO诱导PP生成β晶。nano-ZnO/PP复合材料体系中因界面相互作用改善所致的韧性提高明显强于nano-ZnO诱导PP形成β晶的增韧效应。     

在增韧剂作用下PPR的微观结构与性能

采用熔融挤出反应接枝技术自制的聚丙烯分子骨架接枝聚乙烯(PEP)为增韧改性剂对无规共聚聚丙烯(PPR)进行了改性,研究了增韧剂PEP对PPR/PEP共混物力学性能的影响。借助差示扫描量热分析(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了PPR/PEP共混物的结晶行为。结果表明,添加PEP的质量分数为8%时,PPR/PEP共混物的室温和低温冲击强度分别提高了18.0%和30.6%,拉伸强度下降了3.4MPa;PEP的加入,使PPR在低温由脆性断裂转变为韧性断裂,PEP具有优异的低温增韧功能;PEP提高了PPR/PEP共混物的结晶温度和结晶度,具有成核作用,且细化了结晶晶粒。     

β成核剂和镁盐晶须复合改性聚丙烯研究

研究了β成核剂和镁盐晶须对聚丙烯力学性能的影响 ,并对其进行了DSC分析。研究表明 ,镁盐晶须能大大提高聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量 ,而冲击强度基本保持不变。在聚丙烯 /镁盐晶须体系中加入β成核剂后 ,能大大提高复合材料的冲击强度 ,β成核剂在晶须填充聚丙烯体系中有明显的β球晶诱导作用。     

旋转挤出制备具有偏离轴向杂化串晶结构的聚丙烯管

针对传统挤出加工聚丙烯(PP)管环向强度差的问题,将成核剂自成纤及旋转挤出技术引入PP管加工,利用稀土类β型成核剂WBG独特的自组装行为在PP管挤出过程中形成纤维结构并诱导β晶在纤维表面附生生长,通过芯棒旋转调控自成纤成核剂偏离轴向排列。X射线衍射、差示扫描量热分析、偏光显微镜和扫描电镜观察证实PP管内形成大量β型杂化串晶,且其偏离轴向排列。因此,采用该方法制备的PP管环向强度可达33.9 MPa,较传统挤出PP管的19.4MPa,提高了74.7%。     

等规聚丙烯改性的研究进展

目的介绍成核剂对国内外等规聚丙烯(i PP)改性的研究进展,使材料的透明性及冲击性能都有所提高。方法从透明改性、增韧改性、透明和增韧协同改性等3个方面详细讨论改性方法和机理,并指出相应的研究进展。结果在透明改性方面,多采用添加α成核剂的方法改善i PP的透明性,并对聚合物的结晶温度、透光率等进行深入探讨;在增韧改性方面,多采用β成核剂改善i PP的冲击性能,并对i PP的冲击强度进行研究。为了使i PP的透明性、冲击性能均有所提高,可采用α/β成核剂协同改性。结论α/β成核剂复配会使i PP的透明性达到80%~90%,i PP的冲击强度也得到不同程度的提高。     

β晶型成核剂改性纤维级聚丙烯Z30S

研究了β晶型成核剂(酰胺化合物)成核改性纤维级聚丙烯Z30S的力学性能，进行了广角X射线衍射和DSC分析。发现成核改性后生成了β晶型聚丙烯，因而聚丙烯Z30S的冲击性能提高。通过纺丝-拉伸实验和对纤维进行广角X射线衍射分析、SEM观察，发现成核改性纤维在纺丝拉伸过程中发生了晶型转变，产生大量微孔隙。