无规共聚聚丙烯β结晶改性的研究

采用β成核剂改性无规共聚聚丙烯(PPR),通过偏光显微镜(POM)、示差扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和悬臂梁缺口冲击仪测试其对聚丙型结晶行为和力学性能的影响。结果表明,利用β成核剂异相成核诱导法对PP-R材料进行结晶改性,能够大幅提高其冲击强度从而提高材料的韧性。芳基二酰胺类聚丙烯β晶型成核剂具有β晶型转化率高、稳定性好、机械性能好、无着色污染和廉价等特点,非常适合聚丙烯的工程化改性。     

稀土β成核剂改性POM/EVA/PP三元共混材料的性能与表征

利用稀土β成核剂(WBGⅡ)对聚甲醛(POM)/乙烯—醋酸乙烯(EVA)/聚丙烯(PP)三元共混材料进行改性,借助PLM、WAXD、DMA等分析手段对该体系进行热力学分析及对体系的结晶行为、结晶形态进行了表征;并研究了其对共混体系力学性能的影响。结果显示:通过加入稀土β成核剂,POM/EVA/PP三元共混材料的相容性良好,且体系晶型发生明显变化,且加入少量稀土β成核剂,POM/EVA/PP三元共混材料的冲击性能及综合力学性能就可得到有效的改善。     

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℃。     

酰胺类β成核剂对PP R非等温结晶动力学影响

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP R体系的Zc比纯PP R小,半结晶时间t1/2比纯PP R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性PP R体系所需的冷却速率大于纯PP R,这说明β成核剂的加入降低了PP R的结晶速率。莫法可以很好地表征PP R及β成核剂改性PP R体系的非等温结晶行为。     

α和β成核剂对高流动性聚丙烯性能的影响

分析了α和β成核剂对高流动性聚丙烯(PP)的力学、结晶和耐热性能的影响.结果表明,α成核剂使高流动性PP的刚性增加,当其用量为0.3份时,PP的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、结晶和耐热性能达到最佳,与国外同类材料B#的性能相当;β成核剂能有效地改善高流动性PP的韧性,当其用量为0.3份时,PP的冲击强度达到最大;在相同用量下,α成核剂对高流动性PP结晶和耐热性能的改善效果要优于β成核剂.     

β成核剂对聚丙烯抗冲击性能的影响

采用广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪等测定了β成核剂改性聚丙烯(PP)(β-PP)中β晶含量,研究了β晶含量与PP悬臂梁缺口冲击强度的关系、β成核剂的成核热稳定性及β成核剂对PP结晶速率的影响。结果表明:随着β成核剂用量的增加,PP的抗冲击性能提高,但其冲击强度与β晶含量不成正比;β晶含量与β-PP的结晶度达到平衡时,PP冲击强度最佳,当β成核剂质量分数为0.05%时,β-PP的冲击强度最高,达82.4 k J/m2,此时β晶含量为75.78%,β-PP结晶度为77.3%;加入β成核剂使PP的结晶速率降低,较快的降温速率会减少β晶的形成。     

β成核剂对聚丙烯的增韧作用

利用万能力学试验机、差示扫描量热仪和偏光显微镜等研究了β成核剂对聚丙烯(PP)的力学性能和结晶性能的影响。结果表明:添加β成核剂后改善了PP的力学性能,尤其是抗冲击性能得到了较大提高。当β成核剂质量分数为0.5%时,改性PP缺口冲击强度达到最大值107J/m。β成核剂的加入使PP的晶型由α型转变为β型,球晶尺寸、结晶速度和晶体数量都发生了明显改善。     

β晶型聚丙烯的结构与性能

采用NT-A和NT-D成核剂制备了β晶型聚丙烯(β-PP),研究其熔融及结晶特性、结晶形态和力学性能.结果发现,NT-A和NT-D成核剂均使聚丙烯(PP)球晶细化,提高PP的拉伸强度、拉伸断裂应变和悬臂梁缺口冲击强度,但NT-D的β成核效果更好,其改性PP的β晶型质量分数可达80%～90%,悬臂梁缺口冲击强度是纯PP的3倍多.注射成型PP样条具有明显的皮芯层结构,纯PP样条的皮层和芯层仅含有α晶型.且结晶度差异不大;β-PP样条的皮层仅有α晶型,而芯层除α晶型外还有β晶型.     

复合β成核剂对PP结晶行为的影响

采用一种由超细全硫化粉末橡胶粒子与芳酰胺类β成核剂复配的新型复合成核剂对聚丙烯(PP)进行改性。通过差示扫描量热法对比了复合成核剂改性PP以及芳酰胺类β成核剂改性PP的结晶温度、等温结晶动力学及非等温熔融行为。超细全硫化粉末橡胶粒子对芳酰胺类β成核剂起到助分散的作用,芳酰胺类β成核剂随着粉末橡胶更均匀地分散到PP中,成核效率显著提高。复合成核剂中少量的芳酰胺类β成核剂即可明显提高PP的结晶速率,同时获得高含量的β晶型。PP中复合成核剂的质量分数为0.15%时比较理想。     

成核剂对聚丙烯力学性能与结晶行为的影响

研究了两种类型的成核剂对国产共聚聚丙烯的结晶形态以及拉伸强度、冲击强度的影响。结果表明:加入TMB-5型成核剂,聚丙烯的冲击强度有一定程度改善,w(TMB-5)为0.1%时,改性聚丙烯的缺口冲击强度达到最大;TMX-2型成核剂可改善聚丙烯的拉伸性能,但抗冲击性能降低较大;TMB-5型成核剂可显著地改变聚丙烯的结晶行为,诱导聚丙烯在结晶过程中主要形成β晶;TMX-2型成核剂可诱导聚丙烯在结晶过程中主要生成α晶,与纯PP相比,α晶的形成能力增强。     

玻璃纤维静电吸附β成核剂增强PP的结构与性能

采用静电吸附的方法在玻璃纤维(GF)表面复合β成核剂,研究了改性前后聚丙烯(PP)/GF复合材料的结构与性能,得到了GF增强PP的复合材料。结果表明,静电吸附的方法可以在GF表面成功吸附β成核剂;而β成核剂的存在可诱导PP表面附生结晶,增强PP与GF的界面黏结力,显著提高PP/GF复合材料的力学性能,尤其是材料的冲击强度。相比于未改性的PP/GF复合材料,采用静电吸附法制备的PP/GF@β复合材料拉伸强度提高了7.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高了37.8%。     

添加剂对超细碳酸钙改性聚丙烯的影响研究

研究了β结晶成核剂和交联剂与超细碳酸钙共用时对聚丙烯的改性效果,结果表明,用0 5%β结晶成核剂与10%超细CaCO3改性PP比超细CaCO3改性PP的冲击强度提高125%;当用2%交联剂SJ 1时,在10%含量超细CaCO3下拉伸强度最高;在5%含量超细CaCO3下冲击强度达最高,相比用单一的超细CaCO3改性PP冲击强度提高80%。将包覆聚合物的超细碳酸钙和接枝聚丙烯用于PP改性时,其最佳条件为:填料/包覆聚合物比10∶1,接枝聚丙烯含量10%,复合填料含量7 5%,相比未包覆聚合物的超细CaCO3填充PP的冲击强度提高20%,填料用量增加50%。     

β晶型成核剂对PP性能和结晶过程的影响

研究了β晶型成核剂及其含量对聚丙烯(PP)材料力学性能的影响,考察了不同注塑温度下材料的性能和结晶性能。添加成核剂后,PP晶型由α晶型转变为β晶型,材料韧性和耐热性大幅提高,加入质量分数为0.08%的成核剂使PP悬臂梁冲击强度提高了近6倍,热变形温度提高了10℃,材料性能和结晶过程强烈地依赖于加工条件,注塑温度仅改变40℃左右,材料简支梁冲击强度和β晶型含量却提高了2倍多。     

β成核剂含量和退火处理对改性聚丙烯力学性能的影响

采用熔融挤出法制备了β成核剂改性聚丙烯（PP）。研究了成核剂含量和退火处理对β成核剂改性聚丙烯（β-PP）力学性能的影响,采用广角X射线衍射仪、扫描电子显微镜对β-PP的微观结构进行表征和分析。结果表明,β成核剂含量为0.05 %（质量分数,下同）时β-PP力学性能最佳,110 ℃下退火处理1 h能够进一步提高β-PP的改性效果;适宜的成核剂含量和退火处理对诱导PP基体β晶生成及结晶完整有利;退火处理的β-PP冲击断面存在明显塑性变形现象,呈韧性断裂特征。     

β成核剂改性聚丙烯树脂的微观结构、结晶行为及力学性能研究

采用熔融共混法制备了取代芳酰胺类β晶成核剂TMB-4改性聚丙烯(PP),并利用XRD、DSC、POM及SEM对改性PP的力学性能、结晶行为及微观结构进行了研究。结果表明:添加TMB-4成核剂后,PP树脂的α晶型被诱导转变为β晶型,结晶峰温度提高了16.2℃,晶粒细化;改性PP的冲击强度提高了152%,从脆性断裂转变为韧性断裂。     

刚性成核剂对不同结构聚丙烯性能的影响

在均聚聚丙烯(PPH)、无规共聚聚丙烯(PPR)和嵌段共聚聚丙烯(PPB)中分别加入刚性成核剂,研究其对聚丙烯(PP)结构与性能的影响。利用电子万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和偏光显微镜(POM)等表征手段对改性PP的力学性能、微观结构和结晶性能进行了研究。结果表明,刚性成核剂有细化球晶和加快结晶速率的作用;同时能有效提高PP的弯曲模量、冲击强度、热变形温度;添加0.2份刚性成核剂的PPH和PPB以及添加0.3份刚性成核剂PPR的综合性能最佳。     

β成核剂和碱式硫酸镁晶须改性聚丙烯

研究了β成核剂和碱式硫酸镁(M-HOS)晶须对聚丙烯(PP)热变形温度及力学性能的影响,并用DSC和广角X射线衍射仪对其进行了表征。结果表明,单独使用0.6%β成核剂和30%M-HOS晶须改性PP,PP热变形温度从129.4℃分别提高到155.2℃和151.8℃。此外,β成核剂在PP增韧方面效果显著,改性后PP缺口冲击强度和断裂伸长率分别为纯PP的4倍和5倍;M-HOS晶须能提高PP的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度、弯曲模量;两者同时改性PP,PP热变形温度提高了24℃,缺口冲击强度是单独使用晶须时的3倍。     

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.     

硫酸钙晶须/TMB-5 复合成核剂改性聚丙烯的结晶和熔融行为研究

采用硅烷偶联剂(KH-550)对硫酸钙晶须进行表面改性,对改性前后硫酸钙晶须的结构进行了红外光谱表征,运用差示扫描量热仪研究了β成核剂(TMB-5)、改性后的硫酸钙晶须(K-CSW)及K-CSW/TMB-5复合成核剂改性聚丙烯(PP)的结晶和熔融行为,并着重研究了K-CSW与TMB-5在PP中的协同成核改性效果。结果表明,硅烷偶联剂已成功偶联于硫酸钙晶须的表面,K-CSW可有效促进PPβ晶型的形成,且K-CSW与TMB-5在PP中具有明显的协同成核效果,对PP结晶峰温度和β晶成核能力的提升也更加显著;当PP中TMB-5添加量为0.2%(质量分数,下同)、KCSW添加量为2%时,改性后PP中β晶的相对含量高达90.1%,结晶峰温度从纯PP的122.3℃升高至127.2℃。     

水滑石与β成核剂复配改性等规PP的等温结晶动力学

为了研究水滑石(LDH)与β成核剂组成的复配成核剂对等规聚丙烯(PP)的成核效果,采用差示扫描量热(DSC)仪研究了β成核剂和LDH/β改性等规PP的等温结晶动力学。实验结果表明,在等温结晶温度(120,122,124,126,128℃)下,复配成核剂使等规PP达到最大结晶速率时的时间和半结晶期缩短了83%~95%,大幅度提高了等规PP的动力学结晶速率常数(例如当等温结晶温度为120℃时,使等规PP的动力学结晶速率常数从0.35 min-1提高到57.74 min-1)。在等温结晶过程中得到的Avrami指数n在2.28~3.41之间,在等温结晶条件下,纯等规PP及改性等规PP的晶体可能是二维盘状生长和球晶三维生长。复配成核剂在等规PP中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了等规PP的结晶速率。