β晶型成核剂对聚丙烯结晶行为和力学性能的影响

以2,6-苯二甲酸环己酰胺（TMB-5）为β晶型成核剂,采用熔融共混的方法制备β晶改性聚丙烯. 利用示差扫描量热仪、偏光显微镜、拉伸实验机以及冲击试验机对改性聚丙烯的微观结构、热性能、结晶性能、力学性能进行研究. 实验结果表明,在聚丙烯中添加β晶型成核剂进行改性后,由于成核剂在体系中起到了异相成核的作用,聚丙烯中部分晶型由α晶型向β晶型转变,改性聚丙烯的结晶温度向高温方向移动,且聚丙烯球晶尺寸明显减小,球晶之间无明显的边界. 随着β晶型成核剂含量的增加,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现先降后升的趋势,而其断裂伸长率和冲击强度呈先升后降的趋势,并且当β晶型成核剂含量为0.4份时,改性聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量为最小值,断裂伸长率和冲击强度达到最大值.     

成核剂对iPP晶体形态、结晶度与力学性能的影响

利用偏光显微镜（PLM）和广角X射线衍射法（XRD）对β成核聚丙烯的结晶行为的表征,以及拉伸性能和冲击性能测试研究的结果表明：β成核剂的加入使聚丙烯中有β晶型出现,随着成核剂加入量的增加,B成核改性iPP的结晶度和晶体尺寸分别增大和减小,β成核剂为0．1％时成核改性iPP的冲击强度达到最佳,β成核剂加入量高于0．1％时,成核改性iPP的冲击强度呈降低趋势,拉伸强度、断裂强度和刚度则呈增大趋势。     

几种常用β成核剂改性聚丙烯的研究进展

综述了近年来较为热点的等规聚丙烯(i PP)β成核剂的种类及制备,介绍了β成核剂的成核机理,全面评述了各类β成核剂用量对聚丙烯性能及β晶型相对含量的影响,归纳了改善β成核剂使用效率的影响因素。     

高效β成核剂对聚丙烯结晶性能的影响

采用熔融共混法制备了全同聚丙烯(PP)与成核剂NE共混物,用差示扫描量热仪、偏光显微镜、数位冲击试验机和X射线衍射仪考查了成核剂NE对PP冲击性能及结晶的影响。结果表明,成核剂NE是一种有效的抗冲击β成核剂,在0.5‰(质量分数)用量有着最高的冲击强度,冲击强度可提升2.8倍。可作为一种棒状异相成核点,明显提高结晶温度,加快整体结晶速度,细化球晶。     

二亚(对乙基)苄基山梨醇对聚丙烯性能的影响

以1, 3-2, 4-二亚(对乙基)苄基山梨醇(EDBS)为成核剂,使用溶液沉淀法制备EDBS质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%的粉末聚丙烯样品,采用红外光谱仪、差示扫描量热仪、X衍射仪和偏光显微镜等技术进行结晶性能研究.结果表明,EDBS透明成核剂是聚丙烯(PP)的有效α诱导剂,EDBS的加入能诱导大量球晶生成,使结晶峰变得尖锐,结晶温度区间变窄,提高PP的结晶速率和结晶度,其中熔融吸收峰温度提高2～4℃,结晶度提高7%～20%.雾度和透明率数据表明,成核PP的光学性能和透明率有所改善,在PP中添加0.3%成核剂时,聚丙烯的改性效果最好.     

纤维状β成核剂对聚丙烯非等温结晶动力学的影响

明晰纤维状β成核剂作用下聚丙烯(PP)的非等温结晶过程,对提升PP的力学性能至关重要。本文通过控制自组装β成核剂TMB-5为点状和纤维状形态,对比研究纤维状TMB-5对PP非等温结晶动力学的影响。结果表明:实验条件下,TMB-5不仅可使PP择优形成β晶,还可促进PP在高温成核,提高PP的结晶速率;不同于点状形态,纤维状TMB-5诱导PP冷却结晶时,α晶易在β晶生长前端异相成核,打断初始晶体的生长,使PP表现出非典型的3段生长模式和相对更慢的结晶过程。     

负载型蒙脱土制备及其聚丙烯纳米复合材料结晶性能研究

以蒙脱土(MMT)为载体,采用湿法和干法两种方法,制备了对聚丙烯(i PP)结晶具有高效β-成核作用的蒙脱土(β-MMT)和高β-晶含量的MMT填充β-i PP纳米复合材料(i PP/β-MMT)。通过对i PP纳米复合材料的结晶与熔融行为的研究,发现减小MMT/HA质量比或提高β-MMT用量,能改变MMT表面的β-成核作用,提高纳米复合材料中i PP结晶峰温和β-晶含量。制备的β-MMT,较传统β-成核剂更高效,制备方法简单且节约成本,更有利于得到高韧性的i PP纳米复合材料。     

有序定构聚集态β-iPP薄膜的重结晶行为研究

采用熔体挤出-拉伸法制备了稀土类β成核剂改性等规聚丙烯(iPP)薄膜.然后将上述薄膜加热到不同熔融温度,通过差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)实验分别考察了有序熔体结构对β-iPP薄膜非等温和等温结晶行为的影响.结果表明:在非等温结晶过程中,随着设定温度(T_m)的降低,部分熔融的β-iPP能够诱导形成更多成核位点,使其在较高温度下发生结晶;同时,试样中诱导形成密集的柱晶结构.在等温结晶过程中,当165℃T_m169℃时,在试样内部会发生β晶向α晶转变;然而当169℃T_m172℃时,在试样内部的α晶逐渐向β晶转变.     

高含量β晶型等规聚丙烯的研究

本文在等规聚丙烯(IPP)中添加一种新的β成核剂,制得了较高含量的β晶型等规聚丙烯(β-IPP),并借助广角X射线衍射法(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)和光学解偏振法(DLI)对影响β晶生长的因素作了探讨。结果表明。当β成核剂的含量为0.04％,熔体冷却速率低于5℃/min时,所获β晶的含量高达96％。     

纳米SiO_2增强增韧聚丙烯(PP)的研究

采用微胶囊包覆的方法对二氧化硅无机纳米粒子(nano SiO2)进行了表面处理,然后通过熔融共混法制备聚丙烯(PP)/ SiO2 纳米复合材料。力学性能测试、DSC及材料断面形貌分析等表明:用此改性方法制得的 nano SiO2 微胶囊采用常规的熔融混合法就能在基体树脂PP中达到纳米级的均匀分散,且在复合材料中可起异相成核的作用,从而提高 PP的结晶温度和结晶度,并能使PP/SiO 复合材料的拉伸强度提高43%,缺口冲击强度提高107%。     

成核剂对聚丁烯结晶行为及力学性能的影响

考察了3种不同种类的成核剂对PB(聚丁烯)性能的影响,重点分析了其中2种成核剂对PB力学性能和结晶性能的影响。结果表明:随着成核剂用量的增加,PB的拉伸强度、弯曲强度和Shore D硬度总体呈现先升高再降低的趋势,而冲击强度首先呈现明显的下降,而后逐渐保持稳定;成核剂的加入明显提高了PB的结晶温度和结晶度,加快了结晶速率及晶型转变速率。     

SF/PP木塑复合材料的结构与性能

采用熔融法制备了剑麻纤维（SF）/聚丙烯（PP）木塑复合材料,研究了复合材料的力学性能、热性能、晶态结构和微观结构。结果表明：SF对PP有良好的增韧效果,当添加20%SF时木塑复合材料的冲击强度可达21.99 kJ/m2,SF在PP结晶过程中起到结晶成核剂作用,提高了PP的结晶速率和结晶度。SF/PP木塑复合材料的热稳定性比纯PP好,复合材料中PP的晶态结构仍以典型的α晶型为主,SEM结果表明SF与PP间有较好的界面粘结性。     

芦苇纤维增强PP/EVA复合材料的性能

采用碱处理改性芦苇纤维为增强体,以聚丙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(PP/EVA)的共混物作为基体,制备了PP/EVA/改性芦苇复合材料。探讨了不同的处理温度、碱浓度和处理时间对PP/EVA/改性芦苇复合材料力学性能和微观形态结构的影响。正交设计试验优化的结果表明,质量分数为10%的NaOH,100℃水浴恒温3h为最优碱处理条件。PP/EVA/改性芦苇复合材料较PP/EVA/未改性芦苇复合材料的抗拉强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了27.45%、26.80%和31.10%,与PP/EVA复合材料的拉伸强度和弯曲强度相比分别提高了154%和159%。POM和DSC的测试结果表明,添加改性芦苇纤维有利于诱发PP/EVA共混基体异相成核。     

β成核剂对PP流变性能及纤维力学性能的影响

将β成核剂添加到聚丙烯中,对聚丙烯进行改性,添加比例分别为0.2%、0.5%、0.7%。研究表明,共混体系为非牛顿假塑性流体,其表观黏度随剪切速率的增大而减小;随着β成核剂质量分数增大,共混物非牛顿流动指数下降,剪切速率上升,流变性能改善;共混物黏流活化能随着β成核剂质量分数的增大而增大,黏温依赖性随着β成核剂质量分数的增加而增大。β成核剂改变聚丙烯的结晶形态并且可以增强聚丙烯纤维的韧性,减小断裂伸长率,从而导致共混体系的断裂强度呈现逐渐下降的趋势。     

聚丙烯MI及成核剂添加量对TIPS法多孔膜结构与透过性能的影响

研究了等规聚丙烯(iPP)/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)/成核剂TM-1体系的热致相分离(TIPS)行为,采用熔融指数(MI)较低的聚丙烯T30S与MI较高的F401作对比研究.采用示差扫描量热仪(DSC)测定成核效应,采用光学显微镜观察iPP成核与晶粒生长.经过加热模压并控制冷却速率制备iPP多孔膜,对膜结构及其透过性能进行了表征.结果表明:相比于F401/DBP/DOP体系,TM-1对T30S/DBP/DOP体系表现出更强的成核效应;不同MI聚丙烯制备的多孔膜结构明显不同,加入成核剂后,T30S型iPP多孔膜结构由紧密融合、内含胞腔孔的球晶结构转变为晶粒组成胞腔壁、相对开放的胞腔孔结构,而F401型iPP多孔膜的结构仍为紧密融合、内含胞腔孔的球晶结构,只球晶尺寸变小;相同成核剂添加量下,用T30S制备的多孔膜透过性能更好.     

等规聚丙烯β晶型成核剂研究

精选了一系列有机和无机化合物为成核剂,使用砂浴法和热台法制备了一系列不同β晶含量的等规聚丙烯,发现最有效的β成核剂是溶靛素灰 IBL 和溶蒽素金黄 IGK,首次表明β成核剂具有排列紧密的稠球结构特征,且含有硫原子。     

氧化锆微细粉改性聚丙烯

以氧化锆作为成核剂对聚丙烯进行改性,并通过偏光显微镜(PLM)和差示扫描量热法(DSC)表征了氧化锆的成核效果。实验结果表明,氧化锆较好地改善了聚丙烯的力学性能,降低聚丙烯球晶尺寸,并诱导聚丙烯生成不同晶型。     

成核剂含量对酚醛泡沫性能的影响

在酚醛发泡过程中加入不同含量的纳米白炭黑作为成核剂,研究加入不同含量纳米白炭黑对酚醛泡沫密度、吸水率、压缩强度的影响.随着成核剂含量的增加,酚醛泡沫的密度下降,在质量分数为2%时密度达到最小,比未改性泡沫下降了0.01 g/cm3;吸水率是间接考察泡沫泡体结构的宏观表现,成核剂增加,异象成核现象明显,所以,吸水率下降,在质量分数为3%时吸水率最低;因为成核剂属于无机粒子,所以它的加入会提高泡沫的压缩强度,当成核剂质量分数在2%时,压缩强度达到最大,而随着含量继续增加,压缩强度又下降,在质量分数为3%时达到最小;通过氧指数测试可知:成核剂含量的增加并未大幅度改善氧指数;通过TG-DTG分析可知:改性后的酚醛泡沫耐热性能没有下降.     

聚丙烯／SBR共混体系的结晶行为的研究

用ＷＡＸＤ研究了ＰＰ／ＳＢＲ共混物的结晶行为。发现ＰＰ／ＳＢＲ复合体系中ＰＰ有α、β两种晶型，并且β－晶型的含量（ｋ）随共混物的组成变化表现出规律性。这种规律性归结于ＳＢＲ的异相成核作用和共混物的传热能力变化。用渗滤模型来解释两因素的关系，并用加入成核剂证实了ＳＢＲ的异相成核作用极弱     

二环[2.2.1]庚烷/庚-5-烯-2,3-二羧酸单酯(盐)的研究进展

二环[2.2.1]庚烷/庚-5-烯-2,3-二羧酸单酯盐是重要的分散型聚丙烯(PP)成核剂,因该类成核剂的能够改善聚丙烯(PP)的澄清度,提高聚丙烯(PP)的峰值结晶温度而被广泛应用.本文详细介绍了该类成核剂的结构、制备方法和在聚丙烯(PP)中的应用.