增韧剂及成核剂对PP–R复合材料性能的影响

采用注射成型法制备无规共聚聚丙烯(PP–R)复合材料,结合差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及偏光显微镜等技术,分析了乙烯–辛烯共聚物+高密度聚乙烯增韧剂及WBGⅡ型β成核剂对PP–R复合材料力学性能和结晶行为的影响。结果表明,增韧剂与成核剂对复合材料的综合性能有明显的影响,β成核剂和增韧剂同时加入到PP–R材料中,协效提高了复合材料的冲击强度,为78.7 k J/m~2,与纯PP–R材料比较提高了175%,而对拉伸及弯曲强度影响较小。同时,加入增韧剂及成核剂均能诱导α晶向β晶转变,晶粒细化,进而改善其冲击韧性。     

β成核剂改性玻纤增强PP复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)和β成核剂对GF增强聚丙烯(GFRPP)复合材料力学性能的影响。复合材料的拉伸强度及模量均随GF含量的增加而增加,而拉伸断裂应变随GF含量的增加而减小。β成核剂诱导生成β晶型,提高了复合材料的冲击强度,在β成核剂质量分数为0.05%时,所有GFRPP复合材料的冲击强度均达到最大值。β成核剂质量分数为0.20%,w(GF)为30%的试样综合力学性能最优,其拉伸强度达到39.04 MPa,冲击强度为7.21kJ/m~2。GF对β成核剂具有抑制作用。添加β成核剂改变了基体的晶型,使试样更加柔软,有利于提高冲击强度。     

稀土β-成核剂/玻璃纤维改性聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

研究了不同含量稀土β-成核剂(WBG-Ⅱ)对玻璃纤维增强聚丙烯(GFRP)复合材料性能的影响。差示扫描量热仪(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)的测试结果表明,材料的结晶度和结晶能力得到大幅提高,且晶体的形态由α-晶占主导变成β-晶占主导,玻璃纤维(GF)对β-成核剂有抑制作用。扫描电镜(SEM)结果表明,试样基体更加柔软,有利于提高冲击性能。当稀土β-成核剂添加量为0.10%时,试样的综合力学性能较优,其拉伸强度达到38.1 MPa,冲击强度8.7kJ/m~2。     

成核剂的自成纤对聚丙烯结构与性能的影响

选用稀土β成核剂WBG,研究了不同加工温度下WBG自组装成纤效应及其对聚丙烯(PP)结构与性能的影响。结果表明:在190℃时,WBG不溶于PP熔体。WBG仅能发挥成核剂的作用,提高PP的韧性。在210℃以上时,WBG可溶于PP熔体,并在冷却过程中自组装形成纤维结构,诱导PP在其表面附生结晶形成β型杂化串晶结构,因而WBG改性PP样品的性能得到极大改善。相较于纯PP样品,WBG改性PP样品的拉伸强度和冲击强度达到42.3 MPa和8.3 kJ/m2,比纯PP样品的30.1 MPa和4.1 kJ/m2,分别提高了41%和104%。     

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。     

稀土β晶成核剂改性nano-CaCO_3/PP复合材料的结晶行为

讨论了稀土β晶成核剂(WBGⅡ)对nano-CaCO3/PP复合材料结晶性能的影响,并借助WAXD、DSC及PLM对PP、nano-CaCO3/PP和WBGⅡ/nano-CaCO3/PP复合材料的结晶行为及晶体形态进行了表征。结果表明:加入少量WBGⅡ后,聚丙烯基复合材料的晶型和球晶形态发生明显变化,提高了材料的起始结晶温度和结晶温度,降低了材料的过冷度,半结晶期延长。     

β成核剂/无机粒子/PP复合材料的结晶行为与力学性能研究

用β成核剂WBG对聚丙烯(PP)进行改性,成核剂用量分别为0.1%和0.2%,并在加入0.1%β成核剂WBG的基础上分别添加4%纳米CaCO3和6%蒙脱土,采用X射线衍射和偏光显微镜对PP复合材料的微观结构进行表征,并测试其多种力学性能。结果表明:β成核剂WBG可以使PP所含的主要晶型由α晶型向β晶型转变,与纳米CaCO3并用有协同效应,使PP复合材料的韧性提高,但同时使拉伸强度、弯曲模量等力学性能降低。     

β晶型成核剂对均聚聚丙烯结晶及性能的影响

研究了β晶型成核剂对均聚聚丙烯(H-PP)力学性能的影响,并用偏光显微镜(PLM)、差式扫描量热仪(DSC)和广角X-射线衍射仪(WAXD)对β晶型聚丙烯结晶行为进行了表征。结果表明,添加β晶型成核剂后,α晶型向β晶型转变,材料韧性和热变形温度提高。当β晶型成核剂质量分数为0.2%时,材料常温(23)悬臂梁缺口冲击强度达到最大值18.8kJ/m2,是纯聚丙烯的4.7倍。     

β晶型聚丙烯专用料的研究

采用β成核剂改性聚丙烯(PP),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PP结晶行为和力学性能的影响。结果表明,利用芳基二酰胺类β晶型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和热变形温度。β成核剂改性PP-R材料使用量小、简单易行且效果突出,非常适合聚丙烯的工程化应用。     

稀土β成核剂对PP/OBC共混体系力学和结晶性能的影响

以均聚聚丙烯(PP)为原料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,稀土化合物(WBGⅡ)为β成核剂制备了PP/OBC共混体系,分析了WBGⅡ对PP/OBC共混体系结晶性能、晶型和晶体形态的影响,并测试了共混体系的力学性能。结果表明,随着OBC含量的增加,PP/OBC共混体系缺口冲击强度和断裂伸长率明显增大,拉伸强度和弯曲强度随之下降;含1.0%WBGⅡ母粒、15%OBC的PP/OBC共混体系,在152℃附近出现β晶型的特征熔融峰,结晶温度比纯PP提高了10.88℃,β晶型相对含量为21.94%,PP球晶尺寸减小,缺口冲击强度和断裂伸长率分别提高了264.82%和367.66%。     

成核剂对聚甲醛结构与性能的影响

利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和力学性能测试研究了不同成核剂对聚甲醛(POM)结构和性能的影响。结果表明,选用的无机成核剂均能有效地减小POM球晶尺寸,提高POM的结晶峰温度及缺口冲击强度,其中以滑石粉的成核效果最为显著。滑石粉使POM最大结晶温度由141.2℃提高到145.5℃,球晶平均尺寸约为未加成核剂的POM球晶尺寸的1/4,缺口冲击强度从5.12 kJ/m2增加到6.21 kJ/m2。     

PP-R复合材料结晶行为和低温韧性的研究

采用熔融共混技术,在无规共聚聚丙烯(PP-R)中分别添加改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS、热塑性聚氨酯TPU、聚丙烯树脂PP(EPS30R))制备PP-R复合材料,通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了改性剂对PP-R复合材料结晶行为和低温韧性的影响规律。结果表明,SBS、TPU能够使PP-R的结晶度降低,诱导β晶的形成;在常温和低温下,SBS和TPU均能提高PP-R复合材料的冲击韧性,当SBS的含量为15%时,在-10℃下PP-R复合材料的冲击强度从10.54 k J/m~2增加到15.75 k J/m~2,即提高了49%,是一种理想的PP-R抗低温改性剂。     

高分散性PP-R/纳米碳酸钙复合材料的制备与性能研究

无规共聚聚丙烯(PP-R)是聚丙烯的一种,其抗冲击性能,光学性能均优于普通均聚聚丙烯,但力学性能仍达不到实际使用要求,尤其低温脆性较大,因此需要对PP-R进行增韧改性。本研究利用聚乙二醇包覆纳米碳酸钙,然后与PP-R进行共混改性,制备具有高分散性的PP-R/纳米碳酸钙复合材料。对复合材料的力学性能、结晶性能、微观形貌等进行了研究。实验结果表明,活性纳米碳酸钙的添加提高了PP-R的力学性能,其冲击强度最高可达40.73 kJ/m~2;PP-R球晶粒径减小且结晶温度升高,说明纳米碳酸钙起到了异相成核作用。     

成核剂对共聚甲醛MC90结晶与力学性能的影响

利用差示扫描量热仪、偏光显微镜和万能材料试验机等研究了不同成核剂用量对聚甲醛MC90的结晶行为和力学性能的影响。结果表明,成核剂的加入可有效减小POM的球晶尺寸,提高POM的结晶温度和缺口冲击强度。当成核剂添加量为0.8%时,最大结晶温度由139.2℃提高到143.3℃,球晶平均尺寸约60μm,为未加成核剂的POM球晶尺寸的1/2,缺口冲击强度由5.5k J·m~(-2)增加到6.1k J·m~(-2)。     

酰胺化合物对PP-R的β成核作用及力学性能影响

研究了二环己基对苯二甲酰胺(DCHT)和二苯基对苯二甲酰胺(DPHT)2种自合成的酰胺化合物对无规共聚聚丙烯(PP-R)的β成核作用和力学性能的影响,并利用广角X-射线衍射仪(WAXD)、偏光显微镜和示差扫描量热仪(DSC)表征了改性PP-R的晶型和结晶形态。实验结果证明:DCHT对PP-R具有良好的β成核效果,诱导PP-R中α晶型部分转变成β晶,使球晶尺寸变小,原来粗大的α球晶转变成无规则的花状β晶体,β晶型相对含量超过25%;DCHT最佳用量为0.15%,此用量下能使PP-R的20℃和-10℃缺口冲击强度提高都超过20%以上;断裂伸长率提高约50%,拉伸屈服强度和断裂强度基本不变。而DPHT对PP-R的β成核效果和韧性的提高比DCHT略差。     

庚二酸钙改性聚丙烯的力学性能

通过融熔共混的方法制备了β成核剂——庚二酸钙(CaHA)改性的聚丙烯(PP),并测试了其改性效果和力学性能。结果表明,CaHA是一种高效的β成核剂,对促进PP的α晶型向β晶型转变具有显著效果;当加入的CaHA含量为1%时,PP的改性效果最好,其中冲击强度可达到32.8 kJ/m~2,拉伸强度达到38.8 MPa,弯曲强度达到31.6 MPa。     

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。     

β晶型成核剂对PP结晶行为及性能的影响

采用X射线衍射仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热法研究了2种β晶型成核剂对聚丙烯(PP)结晶行为及性能的影响,并对α晶型PP与β晶型PP的宏观性能进行了分析。结果表明：加入β晶型成核剂后,PP晶型从α晶型转变为β晶型,冲击强度及热变形温度得到了大幅度提高。β晶型成核剂A可使PP的冲击强度提高近3倍;β晶型成核剂B可使PP的冲击强度提高近4．5倍,热变形温度提高约20℃。     

β成核剂对抗冲聚丙烯共聚物的结晶和力学性能研究

分别用α晶型成核剂和β晶型成核剂对抗冲聚丙烯共聚物（iPP）的结晶和力学性能进行研究,并用偏光显微镜（POM）、广角X射线衍射仪（WAXD）和差示扫描量热仪（DSC）对其进行了详细的表征。结果表明,α和β成核剂使iPP的起始结晶温度（ton）提高15.3℃和12.7℃,结晶峰温度（tp）提高17℃和13.7℃,结晶速率加快。两种成核剂都能使球晶细化,使结晶更加均匀化、规整化,从而使结晶度增加。α成核剂（TMA-3）使iPP的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率分别提高到23.43MPa、22.27kJ/m2和788%;β成核剂因主要是改变球晶的形态,形成与α球晶完全不同的β晶型,使iPP的拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率的提高比α成核剂显著,分别达到24MPa、32.81kJ/m2和861%。     

成核剂提高PP/POE/碳酸钙复合材料力学性能与耐热性能的研究

研究了α晶型成核剂和β晶型成核剂对聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/CaCO3复合材料力学性能与热变形温度的影响,并考察了丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂作为特殊的β成核剂改性复合材料的效果。结果表明,α成核剂提高PP/POE/CaCO3复合材料的刚性;β成核剂增加复合材料的韧性;α成核剂与β成核剂的加入,均提高复合材料的热变形温度;AS树脂做特殊β成核剂能同时提高复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度。