基于α/β复合成核剂调控等规聚丙烯刚性及韧性规律的研究

将一种α晶型成核剂NA40和一种β晶型成核剂NABW复合,在总添加量为0.2%(质量分数)时,以不同的复合比例加入到等规聚丙烯中,考察了复合比例对等规聚丙烯力学性能的影响。实验结果表明,改变两种成核剂的复合比例能够调控等规聚丙烯的刚性及韧性,并可同时提高等规聚丙烯的刚性和韧性。在上述实验的基础上,通过计算各复合比例下NA40与NABW的ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯结晶峰值温度与等规聚丙烯结晶峰值温度的差值)之差(ΔTCpαβ),发现在最佳复合比例处两种成核剂的ΔTCpαβ绝对值最小。据此,建立了一种确定两种成核剂最佳复合比例的方法,即计算各复合比例下两种成核剂的ΔTCpαβ,取其最小绝对值对应的复合比例为该添加量下的最佳复合比例,并选取NA40/HHPA-Ba和NA40/PA-03复合体系对该方法的有效性进行了验证,证明该方法适用于不同的复合体系。     

等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能

将等规聚丙烯与丙烯-乙烯-1-丁烯三元无规共聚聚丙烯（RCPP）熔融共混,制备了不同比例的共混物,研究了共混物在程序升降温及淬冷条件下的结晶和熔融行为以及淬冷试样的力学性能。DSC测试结果表明,共混物的熔融温度、结晶温度等参数以及熔融再结晶行为均随共混物的组成及升降温条件的变化而改变;WAXD测试结果表明,聚丙烯试样的晶体类型不受共混影响,均为α-晶型,共混物的结晶度随RCPP含量的增大而减小;拉伸测试结果表明,共混物的杨氏模量及屈服强度整体上随RCPP含量的增大而减小,并受晶体微观结构的影响。讨论了结晶和熔融行为反映的结构与性能的关系。     

取代芳基杂环磷酸盐类成核剂改性等规聚丙烯的非等温结晶动力学

采用示差扫描量热(DSC)法对取代芳基杂环磷酸盐类成核剂(简称成核剂)改性等规聚丙烯(iPP)的非等温结晶动力学进行了研究,采用Caze法对DSC数据进行了处理。实验结果表明,一价成核剂的加入可大幅度提高iPP的结晶峰温度并缩短半结晶时间,当冷却速率为10℃/min时,iPP-2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠的结晶峰温度可从iPP的117.6℃提高到131.2℃,半结晶时间可从44s缩短到26s;而二价和三价成核剂对iPP的结晶峰温度和半结晶时间的影响相对较小。成核剂的加入改变了iPP的晶体生长方式,对于iPP,Avrami指数为3.71,表明iPP为均相成核的三维球晶生长方式;而对于成核iPP,Avrami指数基本都接近于3,表明成核iPP为异相成核的三维球晶生长方式。不同成核剂的加入都可提高iPP的结晶活化能。     

相对分子质量对聚丙烯等规指数的影响

在中试装置上制备了6种熔体流动速率不同但相对分子质量分布接近的聚丙烯(PP),利用~(13)C NMR、CRYSTAF、TREF、正庚烷萃取和二甲苯不溶物含量测试等方法测试了PP的等规指数,分析了不同方法所得PP等规指数有所差异的原因。表征结果显示,通过~(13)C NMR三单元组和五单元组测试的6种PP的等规指数基本相同。受分子链立构规整度的影响,正庚烷萃取方法和TREF方法测得的PP等规指数具有显著的相对分子质量依赖性。二甲苯不溶物方法和CRYSTAF方法得到的等规指数差别较小,与~(13)C NMR测试的三单元组结果较接近。传统Ziegler-Natta催化体系聚合的PP具有的低相对分子质量部分立构规整度低、高相对分子质量部分立构规整度高的特点以及PP的宽相对分子质量分布,是造成不同测试方法得到的等规指数差异较大的主要原因。     

等规聚丙烯加工过程中的降解机理及性能变化

研究了等规聚丙烯(iPP)在加工过程中的降解机理及其力学性能的变化。采用熔体流动指数测定仪、红外光谱法对加工过程中iPP的相对分子质量及其分布、降解所产生的功能基团浓度的变化进行了表征;对iPP的结晶、熔融及力学性能进行了测试。实验结果表明,iPP在挤出过程中相对分子质量减小,相对分子质量分布变窄;随熔体流动指数(MFI)的增加,iPP结晶峰的峰温向高温方向移动,其移动趋势随多分散指数(PDI)的稳定逐渐减弱;结晶速率加快,其加快速率也随PDI的稳定逐渐减弱。MFI对iPP力学性能的影响主要体现在冲击强度和断裂伸长率上,冲击强度随MFI的增大而减小;断裂伸长率随MFI的增大而增大,达到极大值后减小。     

热可逆交联等规聚丙烯的合成

通过丙烯与6-呋喃-1-己烯(fH)共聚,在等规聚丙烯侧基引入呋喃取代基,再以双马来酰亚胺为交联剂制备了具有可逆交联结构的等规聚丙烯。采用¹H NMR,¹³C NMR,DSC,FTIR,XRD等方法分析了fH对聚合动力学、聚合竞聚率及聚合物性能的影响,并考察了可逆交联等规聚丙烯的力学性能。实验结果表明,f H对共聚活性影响不大,丙烯/fH共聚物的熔点和结晶度较丙烯均聚物低,热可逆交联聚丙烯的杨氏模量、断裂伸长率及断裂应力均比未交联聚丙烯有显著提高,fH和双马来酰亚胺的加入对聚丙烯的晶型无影响。     

萃取法测定聚丙烯等规指数的优化操作

本文针对正庚烷溶剂萃取法测试聚丙烯等规指数分析时间较长的问题,优化氮气干燥、试样退火、萃取前恒重、真空干燥、萃取后冷却恒重等操作,将测试时间缩短了3h 45min,并且结果可靠,效率较高。     

聚丙烯等规指数分析法改进及影响因素研究

以降低分析成本,提高分析效率为目的,主要针对石油化工行业生产的聚丙烯(T30S)等规指数的中间控制和成品分析进行研究。对等规指数分析法中试样预处理、萃取剂及萃取时间等方面分别进行研究,对萃取法测定聚丙烯(T30S)等规指数做了进一步的改进;并讨论了试样状态、萃取剂用量等因素对分析结果准确度的影响。结果表明,试样预处理未氮封、萃取剂为正己烷、萃取时间缩短至3.0 h时所测等规指数与试样预处理经氮封、萃取剂为正庚烷、萃取6.0 h时所测等规指数的差值符合GB/T 2412-2008要求。该方法所用仪器简单,操作简便,试剂消耗量少,分析时间短,利于快速、准确地报出分析结果。     

α/β复合成核剂成核聚丙烯的结晶形态及非等温结晶动力学研究

以山梨醇类S20成核剂为α成核剂与HHPA-Ba和PA-03两种β成核剂分别复配得到α/β复合成核剂。利用DSC和偏光显微镜考察了该复合成核剂对成核等规聚丙烯(iPP)结晶形态的影响,并采用Cazé法研究了成核iPP的非等温结晶动力学。实验结果表明,复合成核剂可减小成核iPP的球晶尺寸,成核iPP最终的结晶形态由复合成核剂中两种成核剂的含量决定。不同配比的复合成核剂均可提高iPP的结晶温度、缩短iPP的结晶时间、提高iPP的成型速率。成核iPP的Avrami指数在4⁵之间,最佳配比的S20/HHPA-Ba复合成核剂(S20成核剂的含量为40%(w))成核的iPP以混合成核模式结晶。以S20为α成核剂的α/β复合成核剂对成核iPP的结晶行为和结晶形态的影响基本一致。     

NX8000K成核剂对等规聚丙烯透明改性及热性能的影响

采用物理共混方法,将NX8000K成核剂与助剂配合使用对等规聚丙烯(i PP)进行透明改性,利用DSC等方法考察了NX8000K成核剂对i PP的结晶行为、成核效率、光学性能、力学性能和热性能的影响,并在NX8000K成核剂适宜用量的基础上研究了助剂对i PP的雾度和弯曲强度的影响。实验结果表明,NX8000K成核剂对i PP起异相成核作用,使球晶尺寸减小且球晶数量增多;当NX8000K成核剂用量(用量均为质量份数)为0.5~0.6时,i PP成核效率即达74.6%,NX8000K成核剂用量为0.6时,i PP的光学性能、力学性能和热性能均较好。NX8000成核剂与助剂配合使用,在改性i PP过程中起协同叠加的作用。适宜的配方为:NX8000K成核剂用量0.6,卤素吸收剂DHT-4A用量0.04,分散剂TAS-2A用量0.20,m(抗氧剂1010)∶m(抗氧剂168)=1.0∶1.6。     

聚烯烃结晶成核剂的研究进展

概述了聚丙烯成核剂和聚乙烯成核剂的发展概况,包括有机成核剂、无机成核剂和高分子成核剂,其中,以有机成核剂为主;介绍了聚丙烯α晶型成核剂和β晶型成核剂成核机理的研究进展以及结晶动力学的研究进展;分析了聚烯烃成核剂的发展方向,认为超细或纳米尺度成核剂、原位成核技术以及利用超细粉末橡胶提高成核效率是聚烯烃成核剂的重要发展方向。     

PET快速结晶的表征

对用于工程塑料的聚对苯二甲酸乙二酯成型过程的要求是“快速结晶”。本文论述了ＰＥＴ快速结晶的含义及其与冷法晶双峰中高温峰的关系，指出冷结晶高温峰峰温愈低，注射模塑要求的模温愈低，满足快速结晶的要求。因此，提出用冷结晶高温峰峰温的高低，结合特性粘度［η］作为ＰＥＴ快速结晶的一种表征。一般情况下，冷结晶高温峰峰温低于１００℃的ＰＥＴ，可称为快速结晶ＰＥＴ。     

ICP-AES法测定聚丙烯中钙、镁、铁、铝、钛的含量

应用ICP -AES分析方法测定聚丙烯中钙、镁、铁、铝、钛的含量。研究了酸度及共存元素对被测元素的影响 ,选择了合适的分析谱线及ICP -AES工作参数。同时进行了方法精密度试验 ,相对标准偏差小于 5 % ,标准加入回收率 91%～ 10 7%。本法简单、快速、准确     

对氯/对甲基二苄叉山梨醇组合物对聚丙烯的成核作用

以摩尔比为1∶1∶1的对甲基苯甲醛、对氯苯甲醛和山梨醇为反应物,制备了含非对称型对氯/对甲基二苄叉山梨醇(DMCBS)的组合物;采用HPLC-MS技术表征了DMCBS组合物的组成;考察了DMCBS组合物、对称型1,3∶2,4-二(对甲基苄叉)山梨醇(DMBS)和对称型1,3∶2,4-二(对氯苄叉)山梨醇(DCBS)3种成核剂对聚丙烯(PP)的结晶温度、雾度和弯曲模量的影响。表征和实验结果表明,DMCBS组合物中含有24%(w)的DMBS、19%(w)的DCBS和57%(w)的DMCBS,在PP中DMCBS的各组分之间存在盐析效应;随PP中DMCBS组合物、DMBS和DCBS含量的增加,PP的结晶温度提高、雾度降低、弯曲模量增大。与纯PP相比,含0.40%(w)DMCBS组合物的PP的结晶温度提高了16.2℃,雾度从76.8%降低到17.9%,弯曲模量提高了43.5%。     

结晶分级和分析型升温淋洗分级表征聚烯烃

用结晶分级(CRYSTAF)法和分析型升温淋洗分级(A-TREF)法对几种聚烯烃试样的分子链结构进行了表征,研究了降温速率对分级结果的影响,比较和分析了两种分析方法的适用性。实验结果表明,为消除相对分子质量对分级结果的影响,对于聚乙烯试样,A-TREF法应选用小于0.1℃/min的降温速率,而CRYSTAF法则可选用较快的降温速率(0.1～0.2℃/min);对于聚丙烯试样,CRYSTAF法和A-TREF法均可选用0.1～0.2℃/min的降温速率。两种分析方法对同一个试样有相似的级分分布曲线。实验结果还表明,聚烯烃试样的CRYSTAF曲线和A-TREF曲线有一定的指纹特性,结合甲基检测器的信息,两种分级方法还可用于共混聚烯烃的分离和鉴定。     

优化高压聚乙烯生产中的过氧化物配置

通过对过氧化物性能的分析,计算出过氧化物在不同压力、不同停留时间下的半衰期温度,推断过氧化物的最佳引发温度,得出反应条件下过氧化物的分布,为过氧化物配置提供依据,进而优化高压聚乙烯反应参数,提高装置单位时间产量。