聚丙烯/六钛酸钾复合材料的等温结晶动力学研究

采用硅烷偶联剂KH-550对针状六钛酸钾晶须(PTW)的表面进行修饰改性,并利用熔融共混法制备改性后的产物与聚丙烯的复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)分析聚丙烯(PP)/六钛酸钾(K_2Ti_6O_(13))复合材料的等温结晶行为,相关结晶动力学参数可使用Avrami方程计算。结果表明:PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的等温结晶行为在较大的区域内适合用Avrami方程描述;在相同的结晶温度下,PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料的半结晶时间(t_(1/2))较纯PP更短,Avrami指数(n)较纯PP更大,说明六钛酸钾晶须的加入能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结构;而对于纯PP和PP/K_2Ti_6O_(13)复合材料,结晶温度(T_c)的提高,使得半结晶速率(G_(1?2))降低,结晶度(X_c)提高。     

聚丙烯/海泡石复合材料的等温结晶行为

采用熔融共混的方法制备聚丙烯（PP）/海泡石复合材料,通过示差扫描量热仪和偏光显微镜研究有机化改性海泡石填充PP复合材料在不同温度下的等温结晶行为,考察海泡石对PP结晶行为的影响,采用Avrami方程处理等温结晶过程,并计算结晶动力学参数。结果表明,海泡石的加入使复合材料的结晶时间缩短,结晶度增大;随着结晶温度的升高,各体系的结晶速率下降,结晶速率常数n、K降低,并且随着结晶温度（Tc）的升高,半结晶时间（t1/2）增大;在同一结晶温度（Tc）下,海泡石的加入提高了基体的结晶速率,加快了PP的异相成核过程,使得PP球晶尺寸减小。     

聚丙烯/聚磷酸铵复合材料的等温结晶行为

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)聚/磷酸铵(APP)复合材料的等温结晶过程。引入APP后,PP/APP复合材料的平衡熔点升高,结晶速率大幅度提高。采用Avrami方程研究了该体系的结晶动力学,发现PP/APP复合材料呈现明显的异相成核特征,随w(APP)的增加,Avrami结晶速率常数增大,半结晶时间降低。     

复合成核剂对PP/POE共混体系等温结晶行为的影响

以低分子量尼龙6为主体制备了一种新型复合成核剂NF-10,采用差示扫描量热分析仪、偏光显微镜等分析手段研究了该成核剂对聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE)共混体系结晶温度、结晶形态、等温结晶及其动力学的影响。结果表明:NF-10可以提高PP/POE体系的结晶温度、结晶度和结晶速率,减小体系结晶球晶的尺寸,提高晶核密度,显著改善PP/POE共混体系结晶性能。     

动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体等温结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）对比研究了聚丙烯（PP）和动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体（EPDM/PPTPV）的等温结晶行为,并用Avrami方程对其进行等温结晶动力学分析。结果表明,在相同的结晶温度下,EPDM/PPTPV比PP结晶更快。2种试样的等温结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,TPV的Avrami指数n比PP的低,半结晶时间t_1/2比PP的低,结晶速率常数k比PP的高。     

增容剂对PP/r-PET共混物非等温结晶动力学的影响

采用差示扫描量热法研究了增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)对聚丙烯(PP)/回收聚对苯二甲酸乙二酯(r-PET)共混物的非等温结晶动力学的影响。结果表明:在PP/r-PET共混体系中,r-PET起到异相成核的作用,PP的结晶峰温升高,半结晶时间减少;增容剂PP-g-GMA的加入使PP/r-PET的结晶温度降低,半结晶时间增大,但降低了PP的结晶活化能。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯纳米复合材料结晶行为研究

利用原位聚合法制备了不同石墨烯含量的聚对苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯(PET/GE)纳米复合材料,利用X射线衍射研究PET/GE复合体系的微观结构,表明GE的加入没有改变PET的晶型结构,随着GE添加量增加,晶面间距、微晶尺寸呈现逐渐减小趋势。利用修正Avrami方程研究PET/GE纳米复合体系的非等温结晶动力学,发现纳米复合体系的半结晶时间t_(1/2)缩短,GE对PET有明显的异相成核作用。     

β成核剂协同增韧PP/POE复合材料性能研究

将β成核剂加入到PP/POE(聚丙烯/聚烯烃弹性体)体系中,进行熔融共混,经成型加工制备标准样条,测试样条的拉伸性能、冲击性能、结晶性能以及热力学性能。研究结果表明:β成核剂的加入可有效改善PP/POE力学性能最佳;β成核剂的加入可有效改善PP/POE体系的结晶情况,随着POE在体系中含量的增加,结晶度呈现逐渐减小的趋势。     

玻璃纤维增强聚丙烯非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪结合Avrami方程研究了玻璃纤维（GF）增强聚丙烯（PP）复合体系的非等温结晶动力学,探讨了GF含量及长度对PP结晶行为的影响。通过偏光显微镜观察了复合材料的结晶形态。结果表明,引入GF改变了PP的结晶温度,对其结晶有成核作用,并随着GF含量的增加,PP的半结晶时间（t1/2）呈下降趋势,结晶速率逐渐上升;同时随着GF长度的增加,PP的结晶速率是先增大后减小。PP和PP/GF复合材料的Avrami指数均在2.99～3.40,说明PP的结晶成核机理和生长方式没有改变。     

PAG原位增容PP/PA6共混物的非等温结晶动力学

用差示扫描量热法研究了聚丙烯（PP）、聚酰胺6(PA6)以及用α-甲基苯乙烯（AMS）和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的低相对分子质量共聚物(PAG)原位增容的PP/PA6共混物的非等温结晶动力学,采用修正Avrami方程的Jeziorny法对所得数据进行了处理。结果表明,与对比样PP/PA6相比,加入增容剂PAG后,共混体系中PP和PA6两相的结晶峰温Tp和结晶热焓 H均有所降低,而半结晶时间t1/2则有所延长,表明PAG的加入使共混体系两相大分子链的活动性受到了阻碍,导致其结晶困难;在2.5～40.0 ℃/min的降温速率范围内,修正的Avrami模型能很好地描述PP、PA6、PP/PA6及PAG增容PP/PA6共混物的非等温结晶过程。     

动态硫化对三元乙丙橡胶/聚丙烯共混体系等温结晶行为和形态结构的影响

研究了三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)共混物和动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体(TPV)的等温结晶行为及形态结构,并用Avrami方程对其进行等温结晶动力学分析。结果表明,EPDM/PP共混物和EPDM/PP TPV的等温结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,TPV比共混物的Avrami指数小,半结晶时间短,结晶速率常数大;EPDM/PP共混物为双连续相结构,而EPDM/PP TPV是以硫化的细小橡胶颗粒为分散相、PP为连续相的"海-岛"结构,橡胶颗粒尺寸约为0.5μm。     

1-丁烯/1-己烯共聚物增韧聚丙烯的研究

采用实验室合成的1-丁烯/1-己烯共聚物(PBH)和杜邦的POE弹性体对聚丙烯进行增韧改性,研究了加入不同质量分数增韧剂对体系力学性能的影响,对二者的增韧效果进行了比较。通过偏光显微镜、扫描电镜、DSC表征了共混体系的相容性和结晶情况,探索共混体系的微观形态与材料性能的关系,加入相同量的POE与PBH,断裂伸长率和冲击强度的增幅相差不多,表明PBH具有与POE弹性体相近的增韧效果,但是拉伸强度比POE弹性体有一定幅度降低,随着增韧剂添加量的增加,冲击强度增加明显,弯曲强度下降。SEM结果表明,PBH在PP中的分散比POE要好,偏光显微镜照片表明,PBH比POE的破坏PP结晶的程度更大,晶粒尺寸更细。DSC结果表明,PBH可以使共混体系的熔点下降,结晶温度升高,对PP的结晶有明显的影响。     

聚丙烯/碱式硫酸镁晶须复合材料等温结晶动力学研究

采用月桂酸(LA)对碱式硫酸镁晶须(MOSw)进行改性,将改性产物LA-MOSw与聚丙烯(PP)熔融共混制成复合材料。利用差示扫描量热法(DSC)考察了纯PP及PP/MOSw、PP/LA-MOSw复合材料的等温结晶行为,并进一步通过Avrami方程计算得到相关等温结晶动力学参数。结果表明:在相同结晶温度下,PP/LAMOSw复合材料具有较短的半结晶时间(t_(1/2))及较小的Avrami指数(n),说明加入LA-MOSw能促进PP基体结晶,生成更多二维盘状结晶;但MOSw的加入则会抑制PP的结晶,而诱导生成更多的三维球状结晶。Arrhenius方程及Hoffman-Lauritzen模型分析结果表明,LA-MOSw促进PP结晶的原因主要在于LAMOSw的引入降低了PP基体的结晶活化能(ΔE)与成核参数(K_t),使PP基体成核结晶变得更加容易。     

新型复合成核剂对PP/POE共混物结晶行为的影响

以低分子量聚酰胺6为主体制备了新型复合成核剂,采用高级流变仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜等分析手段研究了几种成核剂对聚丙烯/乙烯-1-辛烯共聚物(PP/POE)共混物结晶温度、结晶形态及流变行为的影响。结果表明:新型复合成核剂均可以提高PP/POE共混物的结晶温度、结晶度和结晶速率,减小共混物的球晶尺寸,增加晶核密度,显著提高了PP/POE共混物的结晶性能。     

HDPE/POE协同增韧改性聚丙烯

研究了HDPE与POE协同增韧改性高结晶共聚聚丙烯(HCPP)。通过力学性能、热性能、和微观形貌分析,揭示了协同增韧的机制。在PP/POE体系中,随着HDPE的加入,一部分分散在PP基体中,另一部分进入POE分散相中。分散在PP基体中的部分,促使PP基体的结晶温度和结晶焓明显下降,分别从未添加HDPE时的127.96℃和88.12J/g,下降至添加质量分数为9%的HDPE时的127.10℃和73.30J/g。而进入POE分散相中的部分,一方面使体系的增韧组分体积分数得到提高,增韧粒子间距缩小,吸收银纹能力增强;另一方面以HDPE为心的POE颗粒受冲击形变时能吸收更多的能量。这几方面因素综合起来共同促成材料韧性的提高,并且在增韧组分含量相同时,HDPE/POE体系比纯POE体系具有更高的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量。     

LLDPE/SEBS-g-MAH体系的等温结晶动力学

采用差示扫描量热法(DSC)研究了SEBS-g-MAH对LLDPE等温结晶行为的影响,并通过偏光显微镜(POM)观察了LLDPE及LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的结晶形态。结果表明,SEBS-g-MAH的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段在结晶扩散迁移规整排列的速度,使得结晶速率变慢,结晶活化能升高,对LLDPE晶体生长起了抑制作用,晶粒尺寸减小。用Avrami方程进行等温结晶动力学研究表明,LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的半结晶时间t1/2明显增大,Avrami指数n对结晶温度有依赖性,kn值随温度的升高而减小。利用Hoffman理论计算了球晶生长过程中晶核的折叠表面自由能σe为0.136 J.m-2,SEBS-g-MAH的加入使得σe增大了9.6%。     

PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为研究

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)及PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为,同时利用Avrami方程分析了纯PP和PP/稻壳粉复合材料的等温结晶动力学。结果表明:结晶温度对PP及PP/稻壳粉复合材料的结晶行为具有明显的影响,随着结晶温度的升高,结晶时间延长、结晶速率下降;在等温结晶过程中得到的Avrami指数在2.03~2.5之间,PP及PP/稻壳粉复合材料的晶体为二维盘状生长;稻壳粉在复合材料中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了PP的结晶速率。     

聚丙烯/超支化聚酯酰胺共混物的等温结晶动力学

将超支化聚酯酰胺(HBPEA)与聚丙烯(PP)挤出共混,得到PP/HBPEA共混物。利用差示扫描量热法研究了HBPEA改性PP的结晶行为和等温结晶动力学。结果表明:Avrami方程适用于研究PP/HBPEA共混物的等温结晶动力学,Avrami指数为1.48~2.11,晶体的生长方式为二维盘状方式。加入HBPEA可加快PP的结晶速率,在不同等温结晶温度条件下,HBPEA为0.4 phr时可使半结晶速率提高到纯PP的1.3~2.0倍。使用Hoffmann-Lauritizen理论计算了端表面自由能,发现加入HBPEA可降低垂直于分子链方向的界面自由能,促进PP链折叠,提高PP的结晶能力。     

PP/POE共混体系及PP/POE/Nano-CaCO_3复合体系力学性能的研究

应用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)共混体系和PP/POE/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)复合体系,研究了POE用量及nano-CaCO3对PP冲击性能、拉伸性能及弯曲性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,PP/POE共混体系及PP/POE/nano-CaCO3复合体系的冲击强度明显增加;拉伸强度及拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均减小;断裂伸长率及断裂强度亦减小。此外,与PP/POE共混体系相比,PP/POE/nano-CaCO3复合体系的冲击强度、拉伸强度及拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量均优于PP/POE共混体系。     

庚二酸钙/石墨烯复合成核剂的制备及应用研究

制备了一种新型、高效的聚丙烯用庚二酸钙/石墨烯(CaHA/Gra)复合成核剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测试了CaHA/Gra的复合结构,采用差示扫描量热仪(DSC)测试了CaHA/Gra改性聚丙烯(PP)的结晶和熔融行为。结果表明,庚二酸钙与石墨烯之间并不是简单的机械混合,而是通过化学键结合从而改善了CaHA/Gra在PP中的分散性;且在PP中加入成核剂CaHA/Gra可明显提高PP的结晶温度,在复合成核剂的添加量为0.2%(质量分数)时,可使PP的结晶峰温度从空白PP的121℃升高到126℃,同时在成核聚丙烯中出现含量相当的α晶型和β晶型,对平衡PP的刚性和韧性有着良好的作用。