成核剂TMC-210对聚乳酸结晶及性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,考察了熔融共混添加成核剂TMC-210对PLLA结晶、熔融行为和力学性能的影响。研究发现,纯L-聚乳酸(PLLA)在10℃/min降温过程中不结晶,当TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA就能显著结晶,并且随着TMC-210含量的增加,结晶峰移向高温。从等温结晶结果看,TMC-210的添加使得PLLA结晶时间缩短,结晶速率加快。另外,PLLA的成核密度增加且球晶尺寸减小,同时,TMC-210质量分数为0.2%时,PLLA的冲击强度提高了3.3倍。因此,添加TMC-210是一种能够促进PLLA结晶和增韧的有效成核剂。     

成核剂TMC-300对聚乳酸耐热性能的影响

用熔融共混法制备了成核剂癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的PLLA2003D/TMC-300复合材料。采用偏光显微镜、差示扫描量热分析、热变形温度、扫描电子显微镜及力学测试等方法研究了PLLA复合材料的结晶性能、热性能和力学性能。结果表明,TMC-300的异相成核作用显著,复合材料的结晶度随着TMC-300含量的增加而大幅度增大。当加入质量分数0.5%的TMC-300时,PLLA 2003D的结晶度由6.00%提高到41.27%。含0.5%TMC-300的PLLA 2003D/TMC-300复合材料在110℃~120℃热处理5 min,HDT值可达到115.8℃,TMC-300成核剂的加入提高了聚乳酸的耐热性和热稳定性。另外TMC-300成核剂可明显提高PLLA的力学性能,PLLA的拉伸强度和冲击强度都随着成核剂的加入明显提高。当加入0.5%的TMC-300时,PLLA的冲击强度提高49.78%。     

成核剂的超临界分散及其效果的研究

采用超临界溶胀渗透法,将成核剂(DM和NA 21)分散到等规聚丙烯(iPP)的基体内部,结果表明,分散后成核剂的形态、聚集状态及均匀性与成核剂本身的性质有关。NA 21成核剂在iPP中以分子状态渗透并呈均匀分布,其自组装形成的纳米单元大小在50 nm~100 nm之间。M D成核剂则以分散前相似的棒状单晶形式排列,显示出明显的团聚。还采用Jez iorny方法拟合出非等温结晶动力学参数;并对溶胀渗透NA 21前后的iPP样品的结晶动力学进行了比较。     

乳酸锌纳米线作为成核剂对聚乳酸结晶的影响

利用DSC、WAXD和POM技术对比研究了乳酸锌及其纳米线对聚乳酸结晶行为、熔融行为、晶体结构和形态的影响。研究结果表明,与普通乳酸锌相比,具有高比表面积和长径比的乳酸锌纳米线是一种更为有效的成核剂,为聚乳酸结晶提供了更多的活化晶核,起到了异相成核的作用,既提高了聚乳酸的结晶温度、结晶度和结晶速率,又降低了球晶的尺寸,使得球晶的分布更加均匀致密。乳酸锌及其纳米线的加入对聚乳酸的晶体生长方式、晶体结构和晶型没有产生影响。     

成核剂TMC-328对可生物降解聚乳酸结晶性能的影响

用熔融法制备了含成核剂TMC-328质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的聚乳酸(PLA)/TMC-328共混物,采用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电子显微镜(SEM),研究了PLA共混物的结晶性能、热性能和内部形貌。结果表明,TMC-328对PLA结晶性能的影响体现在PLA的冷结晶过程上,并且最佳添加量为0.1%,相对应的冷结晶温度(Tcc)从126.14℃降到111.40℃,冷结晶焓(ΔHcc)从11.34J/g增加到23.49J/g,在100℃下完全结晶的时间为22min左右,SEM照片显示TMC-328的团聚现象随着含量的增加变得很明显。     

成核剂己二酸二苯甲酰肼对聚乳酸性能的影响

针对聚乳酸左旋度低导致其结晶能力差的缺陷,以己二酸为原料经酰化和氨化反应合成了己二酸二苯甲酰肼,在考察其热稳定性和几何空间结构基础上,采用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和熔融指数仪研究其对聚乳酸结晶性能和流动性的影响。结果显示,己二酸二苯甲酰肼具有良好的热稳定性,可显著加速聚乳酸的结晶。当己二酸二苯甲酰肼的质量分数在1.5%到3%时,对聚乳酸具有更好的结晶成核效应,尤其是质量分数3%的己二酸二苯甲酰肼可使聚乳酸的起始结晶温度从101.4℃提高到117.6℃,结晶峰值温度从94.5℃提高到110.7℃。而当己二酸二苯甲酰肼在聚乳酸中的质量分数大于1.5%时,可提高聚乳酸树脂的流动性。     

一种酰胺类成核剂对聚乳酸结晶行为的影响

通过自主设计合成一种含酰胺结构的新型成核剂——1,6-二苯基己烷基脲(NA6),并利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了NA6成核剂(1~8wt%)对聚乳酸(PLLA)结晶行为的影响。结果表明,随着NA6成核剂含量的增加,PLLA的结晶温度由93.8℃提高到118.6℃,结晶度由12.0%提高到65.5%;130℃时的等温结晶速率提高到0.56min-1,是纯PLLA的14.5倍。此外,NA6成核剂可显著减小PLLA的球晶尺寸,且随着成核剂含量的提高成核效果愈加明显。     

聚乳酸无机成核剂的研究进展

聚乳酸已然成为生物可降解塑料领域的主导品种,但仍存在结晶速率慢、耐热性差等缺陷,尤其是结晶速率慢严重制约其发展。无机物由于价格低廉、来源广泛已被广泛应用于提高聚乳酸的结晶速率。对此,概述了无机物提高聚乳酸结晶速率的理论基础,重点综述了无机物尤其是层状硅酸盐对提高聚乳酸结晶速率的研究进展,并展望了聚乳酸无机成核剂以后的发展方向。     

超临界二氧化碳作用下含β成核剂等规聚丙烯的结晶行为

研究了含有β成核剂等规聚丙烯在CO2环境中的结晶行为。分别使用X射线衍射仪、差示扫描量热仪及红外光谱仪研究了样品中的β晶含量和β晶的热稳定性。结果表明,相对于常压N2环境,在CO2环境中生成的β晶在升温熔融过程中没有发现β-α重结晶现象,这意味着CO2环境中生成的β晶更稳定。而随着CO2环境中降温速率增大,结晶过程不完善,生成的β晶不稳定,升温熔融过程中逐渐发生了β-α重结晶现象。     

用于蛋白质结晶的形核剂研究综述

获取蛋白质晶体是蛋白质三维结构解析、医疗药品生产、自组装纳米体系构建等过程中重要的步骤。例如,利用X射线衍射技术对蛋白质进行三维结构解析时,首先需要通过结晶条件筛选,获得质量较高的蛋白质晶体,进而进行衍射得到蛋白质结构相关信息。蛋白质结晶需要经历从未饱和区经亚稳区至形核区的形核过程以及从形核区到亚稳区的生长成熟过程。在整个蛋白质结晶过程中,形核过程是至关重要的一步。均相形核过程中,结晶体系中各个部分形核概率相同,当蛋白质结晶体系中溶液的过饱和度足够克服形核势垒时,在形核区发生成核,因而在低浓度的结晶溶液体系中,均相形核存在一定的局限性。形核剂的添加使蛋白质晶体异相形核,相较于均相形核其需要克服的阻力小,形核势垒低。因而形核剂的使用对于难结晶蛋白或者起始浓度过低的蛋白质结晶具有重要意义。随着结构生物学的发展,形核剂在蛋白质结晶中的研究仍是结晶方法学领域的热点问题。多孔微球对蛋白质分子的吸附作用有利于无序蛋白质分子团簇的形成,进而促进蛋白质形核。添加多孔微球不但可以增加结晶条件筛选数,也可以提高晶体质量。促进蛋白质分子有序排列的形核剂籽晶的使用,使晶体的形核生长过程始终处于结晶体系溶液浓度较低的状态,而交联的籽晶因为稳定性更高而更有应用前景。新型交互扩散结晶板中,蛋白质结晶体系通过一个较缓慢的交互扩散过程实现蛋白质结晶溶液浓度的变化,并且结晶体系可达到共平衡,因而能显著提高蛋白质晶体结晶条件筛选数和晶体质量:蛋白酶K结晶条件数由39个提升至47个,分辨率由1.66提升至1.54。利用基底材料的一些特性,如静电作用、疏水作用和氢键,可以起到促进蛋白质分子聚集的功能,从而促进形核。本文从物理作用和化学作用两个角度详细总结了形核剂对蛋白质结晶的影响,并展望了该领域的发展前景及研究方向。     

成核剂对聚丙烯材料结晶形态的影响

利用X射线衍射(XRD)结合图像分析系统对成核聚丙烯(PP)结晶度、晶粒、晶胞结构及球晶形态进行了定量分析研究,结果表明,成核剂的加入对聚丙烯高层次和低层次结晶形态均有影响:在聚集态结构层次,随成核剂加入量增多,球晶尺寸下降,小尺寸球晶增多且分布逐渐变窄,结晶度增大,当成核剂加入量超过0.4%~0.5%(质量分数),球晶尺寸趋于稳定,且结晶度上升幅度变小。成核剂对PP片晶厚度和晶胞结构也有不同程度的影响,晶面法向晶粒尺寸随成核剂加入量增大而下降,(041)晶面最为明显;晶格参量在一定范围内变化,促进晶胞变小,晶胞参量中沿b轴方向的尺寸变化较明显。     

聚丙烯成核剂TSD的制备与表征

利用钛酸四异丙酯、对叔丁基苯甲酸和正硅酸乙酯制备了一种新型成核剂三(对叔丁基苯甲酰氧基)-硅氧烷基-钛(TSD).利用热重分析(TG)考察了成核剂的热稳定性,采用X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和偏光电子显微镜分析法(PLM)对聚丙烯(PP)的晶型及结晶行为进行了考察并测试了聚丙烯的力学性能和维卡软化...     

山梨醇类成核剂对BOPP烟膜表面耐磨性能研究

目的研究自制山梨醇类成核剂对BOPP烟膜表面耐磨性能的影响。方法利用山梨醇类及其复配自制的成核剂,通过对比试验研究成核剂对烟膜力学性能的影响;对BOPP烟膜表面热封层进行耐磨性能改性,随后开展耐擦伤性能检测试验,通过平板上薄膜雾度变化来衡量耐磨性能。结果山梨醇类及其复配自制成核剂能明显改善烟膜的力学性能,尤其在硬度方面效果显著;与无添加成核剂的膜相比,当成核剂质量分数为0.2%时,烟膜热封层的邵氏硬度提高了近22.7%;经摩擦后,成核剂改性后烟膜的雾度提高了33.1%;此外,成核剂的加入对烟膜其他性能指标影响不大,也不需要对生产工艺做特别调整。结论研制的BOPP烟膜成核剂可以提高共聚PP薄膜的表面硬度,并在一定程度上改善了BOPP薄膜表面的耐擦伤性能。     

HDPE/LDPE共混物超临界CO_2挤出发泡成核剂的优选

以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)按7∶3质量比的熔融共混物为原料,超临界二氧化碳(scCO_2)为物理发泡剂,通过挤出发泡的方法制备聚乙烯共混物的泡沫材料。系统研究了不同种类成核剂以及复合成核剂的成核效果。结果表明,成核剂的加入使流变性能变优,CO_2的溶解度上升,结晶温度上升。且1.0%(质量分数,下同)滑石粉和1.0%聚乙酸乙烯酯(PVAc)的复合成核剂发泡效果最佳,制备的聚乙烯共混物泡沫材料平均孔径可达254μm,孔密度6.60×104cells/cm3,发泡倍率6.02。     

超临界二氧化碳发泡制备可控形貌的聚乳酸微孔材料

应用超临界CO2制备微孔聚乳酸,研究发泡条件和结晶度对微孔形貌的影响。结果表明,固定饱和压力与降压速率,升高温度有利于泡孔的生成;超过聚乳酸(PLA)完全熔融温度,无法生成泡孔;固定发泡温度与降压速率,提高压力有与温度类似的作用;由于PLA较低的熔体强度,降压速率的提高增大了生成泡孔之间的竞争,可形成孔道连通的微孔形貌;而PLA本身的结晶度很大程度上影响了PLA可发泡的区间,结晶不利于发泡。