β-成核废旧聚丙烯/硅灰石复合材料的制备与力学性能

采用硅灰石和负载庚二酸钙硅灰石(β-W)制备填充废旧聚丙烯(RPP)复合材料,分别使用X射线衍射仪、万能试验机、冲击试验机和扫描电镜对硅灰石和β-W填充RPP复合材料的β-晶含量、力学性能和冲击断面进行研究。结果表明,β-W对RPP结晶具有β-成核作用,5%β-W填充RPP复合材料的β-晶相对含量为49%;随着硅灰石和β-W填充量的增加,填充RPP复合材料的拉伸模量和弯曲模量逐渐增大;β-W填充RPP复合材料的缺口冲击强度明显高于RPP和硅灰石填充RPP复合材料,在β-W质量分数为5%时达到最大值,归因于硅灰石与β-晶的协同增韧作用。     

纳米TiO_2填充聚丙烯复合材料中β-成核及结晶行为研究

基于CaCO_3与庚二酸反应可得到具有高效β-成核作用的庚二酸钙(Ca PA)的原理,采用负载法和直接添加法制备了高β晶含量的聚丙烯(PP)/TiO_2复合材料,并对复合体系的成核及结晶行为进行了研究。结果表明:纳米TiO_2对PP具有显著的异相成核作用,可显著提高PP结晶温度,诱导PP形成α晶。纳米TiO_2经乙酸钙溶液处理及高温处理后,可在粒子表层形成CaCO_3,将其引入PP,能使PP的结晶温度明显提高,但与未经处理的TiO_2相比,其对PP的成核作用有所下降。采用负载法并未能使纳米TiO_2对PP具有显著的β-成核作用,仅在其用量较少时形成少量的β晶。在TiO_2(经乙酸钙溶液处理)填充PP复合体系中直接加入0.1%的Ca PA,可得到高β晶含量的PP/TiO_2复合材料,当乙酸钙溶液浓度在0.5%~5%之间时,复合材料的β晶含量可达50%以上。因此,可通过乙酸钙溶液处理减弱纳米TiO_2的异相成核作用,同时加入高效β-成核剂,从而制得高β晶含量的PP/TiO_2复合材料。     

负载型β-成核剂——β-SiO_2对PP结晶熔融行为的影响

采用纳米二氧化硅为载体,负载庚二酸钙制备具有β-成核作用的β-Si O2,利用DSC和XRD探究β-Si O2用量对PP结晶熔融行为的影响,并用TGA分析β-Si O2中庚二酸钙的含量。研究表明,制备的β-Si O2提高PP的结晶温度并具有高效的β-成核作用,提高添加量即可提高PP中β-晶的含量。质量分数3%的β-Si O2可使PP形成92%的β-晶体,其中庚二酸钙含量为0.0423%,因此负载型β-成核剂β-Si O2比传统的庚二酸钙具有更高的成核效率。     

不同成核作用硅灰石对回收聚丙烯结晶性能的影响

采用硅灰石(Wo)和具有β-成核作用硅灰石(β-Wo)制备了具有不同成核作用硅灰石填充回收聚丙烯(r-PP)复合材料,借助差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪和偏光显微镜研究了具有不同成核作用硅灰石对r-PP结晶行为、熔融特性和结晶形态的影响。结果表明:Wo和β-Wo对r-PP结晶都具有异相成核作用,可以提高r-PP的结晶温度。Wo填充r-PP复合材料主要形成α晶,β-Wo可诱导r-PP形成大量高亮度的β晶,并且β-Wo具有的异相成核作用明显强于Wo。     

聚丙烯/硅灰石复合材料的性能研究进展

硅灰石填充聚丙烯(PP)可以提高其刚性,并显著降低其生产成本。本文综述了PP/硅灰石复合材料的结晶行为、力学性能和热性能等方面的研究进展。硅灰石对PP结晶具有异相成核作用,能够提高PP的结晶温度,但主要形成α-PP。同时硅灰石对PP具有一定的增强和增韧作用,改善PP的模量和冲击强度。凭借独特的纤维结构,优异的增强效果和低廉的价格,硅灰石在PP改性领域具有广阔的应用前景。     

分子筛负载马来酸酐及改性PP的研究

通过物理吸附将马来酸酐(MAH)负载在分子筛上,经母料法熔融制备了PP/分子筛复合材料.采用DSC、POM和电子拉力机等方法对复合材料的结晶行为和力学性能进行研究.结果表明:分子筛对PP结晶起到异相成核作用,随分子筛用量增加,复合材料的结晶温度由纯PP的116.3℃提高到119.5℃,结晶热焓逐渐减小,熔融热焓逐渐增大,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量有不同程度的提高.低MAH负载量的分子筛(质量分数3%)有助复合材料力学性能的进一步提高,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度分别由纯PP的35.3 MPa、45.2 MPa、1.47 GPa及2.24 kJ/m2提高到37.6 MPa、53.5 MPa、1.85 GPa及3.01 kJ/m2.MAH具有诱导PP形成β晶的倾向,150℃附近的β晶熔融峰强度随MAH用量增加而提高.     

β-成核废旧聚丙烯/聚丙烯共混物的制备和性能研究

采用稀土β-成核剂WBGⅡ制备β-成核废旧聚丙烯/聚丙烯共混物(RPP/PP),借助差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、力学性能测试和SEM系统研究WBGⅡ对RPP/PP共混物结晶形态、β-晶含量、力学性能和冲击断面的影响。结果表明,WBGⅡ可以诱导β-晶的形成,随着WBGⅡ用量的增加,RPP/PP共混物中β-晶含量逐渐降低。β-晶虽能显著提高RPP/PP共混物的冲击韧性,但会引起拉伸模量和弯曲模量的轻微下降。当WBGⅡ含量为0.1%时,β-成核RPP/PP共混物具有最佳的综合力学性能。     

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。     

碳酸钙级配填充聚丙烯结晶形态的XRD研究

用X射线衍射仪对碳酸钙级配填充聚丙烯（PP）的结晶形态进行了研究，发现PP中碳酸钙的填充可以对β晶结晶起异相成核作用，并可以降低β晶的α晶的转化速率，促进β晶的形成和保持。有效的级配能够引起体系粘度下降，有利于提高β晶的生成速率，进而使体系的β晶含量和结晶度得到提高，使填充PP材料的冲击强度得到大幅度提高。     

β晶型PP/纳米CaCO3/短切PET纤维复合材料的制备

通过熔融挤出共混制备β晶型聚丙烯(PP)/纳米CaCO3/对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维复合材料,并用马来酸酐(MAH)接枝PP(PP-g-MAH)改善材料的相容性。研究了PET纤维、β成核剂和相容剂对材料力学性能、相容性和结晶熔融行为的影响。结果表明:CaCO3和PET纤维对PP的结晶具有异相成核作用,能协同诱导形成β晶型PP。加入PET纤维可提高材料的刚性和韧性,但会损坏拉伸性能。PP-g-MAH能改善PP和PET纤维之间的相容性,并能促进成核剂在材料中的分散,形成更多的β晶。     

聚丙烯高效负载型β-PP成核剂

采用纳米CaCO3作为载体制备了负载型β-成核剂,该β-成核剂成核PP研究表明,负载型β-成核剂成核PP不仅β-成核能力和β-晶含量高于非负载型的传统β-成核剂,而且成核PP的拉伸模量和冲击强度也高于非负载型的传统β-成核剂,归结于纳米CaCO3和β-成核存在协同作用。     

β成核剂和PET纤维对PP力学性能的影响

为提升聚丙烯(PP)韧性同时保持较大的刚性,以PP为基体,通过添加β-成核剂、PET纤维以及PP-gMAH制备复合材料,并研究复合材料的晶型结构及力学性能。结果表明:PP主要形成α-晶,加入β-成核剂则主要形成β-晶,且具有较大的冲击强度。加入PET纤维,可提高PP和β-PP的拉伸性能,随着PET纤维的增加,复合材料的拉伸强度逐渐提高,但冲击强度和断裂伸长率明显下降。相对而言,β-PP复合材料的冲击强度是PP复合材料的2倍,同时能保持较大的拉伸强度和弹性模量。经PP-g-MAH增容,可同时提高PP和β-PP复合材料的拉伸强度和冲击强度。因此,可在PP中添加β-成核、PET纤维和PP-g-MAH制备高强高韧的复合材料。     

赤泥填充改性聚丙烯的研究

采用湿法表面处理得到经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂改性后的赤泥(RM),再用RM对聚丙烯(PP)进行共混改性,研究了表面处理剂种类及RM填充量对PP/RM复合材料的力学性能、结晶与熔融行为及热稳定性的影响。结果表明,当经钛酸酯偶联剂处理的RM填充量为20份时,PP/RM复合材料的综合性能最好,其拉伸强度与缺口冲击强度较纯PP分别提高了15.8%与42.1%。RM具有异相成核作用,提高了PP的结晶温度、熔点与结晶度,并促进β晶型的形成。RM的添加还提高了PP的热稳定性。     

辛二酸钙成核改性等规聚丙烯研究

研究了1种高效β晶型成核剂辛二酸钙(CaSu)的用量对等规聚丙烯(iPP)熔融、结晶行为和力学性能的影响。结果表明,CaSu为良好的β晶型成核剂,添加0.20%(质量分数)CaSu,β晶型含量可以达到84.02%;添加CaSu可以使iPP的成核能力增强,使其结晶温度增加;CaSu诱导iPP产生大量β晶型,同时降低了球晶的尺寸;添加CaSu可使iPP的缺口冲击强度、拉伸强度以及断裂伸长率提高,但弯曲模量降低。     

β成核剂/无机填料共同作用对PP结晶行为的影响

将云母和硅美钙晶须作为无机填料,分别与稀土成核剂共同加入聚丙烯(PP)中,考察复合填充体系(填料-成核剂)对PP结晶行为的影响。结果表明,云母和晶须都能够作为聚丙烯的异相成核剂促进结晶,三元复合材料体系最终的结晶形貌、晶型含量比例等结晶性能是由无机填料与成核剂相互竞争所决定。云母的成核效率较低,加入高效的成核剂后其成核作用被抑制;而晶须的成核能力较强,与成核剂一同添加,两者能够共同促进聚丙烯结晶。     

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。     

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。     

新型β-环糊精衍生物稀土成核剂的合成及其对聚丙烯结晶性能的影响

研究了1种由稀土金属镧化合物和环糊精笼型这一特殊结构构成的新型β-环糊精衍生物稀土成核剂(β-CD-MAH-La)对聚丙烯(i PP)结晶性能的影响。WAXD结果表明:β-CD-MAH-La能诱导i PP生成β晶型,当质量分数为0.8%时,β晶相对质量分数可达0.84;DSC曲线表明:β-CD-MAH-La在147℃出现β晶型熔融峰,改性i PP的结晶温度较空白i PP有明显地提高,表明添加了稀土β成核剂可诱导i PP中α晶向β晶转变,表明其具有高效的β成核作用。     

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℃。     

β成核剂含量对PP力学性能和结晶行为影响

摘要:研究了β成核剂含量对聚丙烯(PP)结构和性能的影响,用偏光显微镜和广角X射线衍射法(WAXD)对PP结晶形态和结晶行为进行了研究.结果表明,当β成核剂的含量在0.05份时,冲击强度达到最大值,而拉伸强度、弯曲强度、模量、维卡软化温度等达到最小值;当β成核剂含量为0.05份以下时,随着β成核剂含量增加,PP中β晶结晶度大幅度上升,同时α晶结晶度大幅度下降;增加β成核剂用量至大于0.10份时,β晶结晶度略为下降,而α晶结晶度上升,但总结晶度随着β成核剂含量增加呈现上升趋势.用差示扫描量热法(DSC)对纯PP和β成核剂-PP进行比较,发现β成核剂对PP的结晶有影响.