基于山梨醇类α成核剂的α/β复合成核剂对等规聚丙烯力学性能的影响

以山梨醇类成核剂S20为α成核剂分别与3种β成核剂TMB-5,HHPA-Ba,PA-03复合得到复合成核剂,建立了成核剂含量与ΔTCp(ΔTCp为成核等规聚丙烯(iPP)结晶峰值温度与非成核iPP结晶峰值温度的差值)的关系曲线,考察了复合成核剂对iPP力学性能的影响。实验结果表明,通过成核剂含量与ΔTCp的关系曲线可确定复合成核剂的最佳配比;以S20为α成核剂制备复合成核剂时,复合成核剂的总含量以大于0.10%(w)(基于iPP的质量)为宜;确立复合成核剂最佳配比的实验方法适用于以S20为α成核剂的α/β复合成核剂体系;当成核剂以最佳配比复合时,成核iPP的刚性和韧性可同时提高。     

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。     

山梨醇类成核剂对改性聚丙烯发泡性能的影响

以过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,经熔融挤出过程将苯乙烯（St）接枝到等规聚丙烯（iPP）上,同时加入山梨醇类成核剂［1,3:2,4二（对甲基卞叉）山梨醇,MDBS］,制备可发泡的iPP,并考查MDBS在其发泡过程中所起的作用。结果发现,St接枝到iPP上,降低了iPP的熔体流动速率,即提高了其熔体强度;在发泡过程中,MDBS起固定泡孔和泡孔成核的作用,使iPP泡沫具有规则完整的泡孔结构,且泡孔密度从纯iPP的1.1×10^7个/cm3增加到1.2×10^8个/cm3,适宜发泡温度范围拓宽至150~160 ℃。     

α/β复合成核剂调控聚丙烯结晶过程的研究进展

综述了3类广泛应用的α/β复合成核剂对聚丙烯结晶动力学、结晶形态及宏观性能等方面影响的研究进展。总结了影响α/β复合成核剂调控聚丙烯结晶的主要因素在于两种成核剂的成核能力,具体表现为其成核聚丙烯结晶温度(TC)的高低:TC高的成核剂在聚丙烯结晶过程中起主导作用,TC低的成核剂基本不起成核作用,当两者的TC相接近时发生竞争成核。根据这一规律,找出了复合α、β两种成核剂的方法,并列举将其运用到调控聚丙烯的结晶过程中的实例。     

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。     

苯并呋喃酮三元复合抗氧体系在PP中的抗氧化性能研究

采用多次挤出的方法对自制的四种不同结构苯并呋喃酮与受阻酚及亚磷酸酯的三元复配稳定体系在聚丙烯(PP)中的稳定化作用进行了研究,并与商业化产品Irganox HP-2225进行了比较.结果表明,含5-叔丁基-7-甲基-3-(3-羟基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(PHBF2)的复配体系配方的多次挤出之后的熔体质量流动速率(MFR)最小,其余依次为5-叔丁基-7-甲基-3-(3-甲氧基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(ANBF2)、5-叔丁基-7-甲基-3-(3-甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(TBF2)、5,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲基苯基)-3-氢-苯并呋喃-2-酮(OXBF1),这四种复配的抗氧剂的无氧稳定化均优于Irganox HP-2225.同时,由DSC测得的氧化开始温度(OOT)所表征的含氧条件下的稳定化效果差别不大,这表明在含氧条件下起主要热氧稳定化作用的是其中的共同组成部分-受阻酚及亚磷酸酯.而从造粒样品的热台红外(FFIR)测试得知:PP挤出加工过程中的高温剪切是导致PP断链降解的主要原因,单纯的热降解是一个很缓慢的过程.     

新型高效聚丙烯β晶型成核剂

采用差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪考察了降冰片烯十二酰胺酸的不同金属盐对聚丙烯晶型结构的影响。结果表明,0.2 ％（质量分数,下同）的降冰片烯十二酰胺酸锌盐（NBDA30）能够诱导聚丙烯产生高含量的β晶型（k值为81.7 ％）。在此基础上进一步研究了N BDA30的添加含量对聚丙烯力学性能和结晶性能的影响。结果表明,当成核剂添加量超过0.4 ％时,聚丙烯的冲击强度和结晶温度开始提高,球晶尺寸开始减小;冲击强度最大值在0.8 ％时取得,冲击强度从纯聚丙烯的31.8 J/m提高到91.0 J/m,提高幅度约为3倍;同时NBDA30成核聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量没有明显降低。     

α/β复合成核剂对等规聚丙烯结晶形态的影响及非等温结晶动力学

采用偏光显微镜(POM)及示差扫描量热(DSC)法考察了3种α/β复合成核剂NA40/NABW、NA40/HHPA-Ba、NA40/PA-03对成核等规聚丙烯(iPP)的结晶形态及非等温结晶动力学的影响。对成核iPP结晶形态的研究结果表明：α/β复合成核剂的加入能够减小iPP的球晶尺寸。影响α/β复合成核剂成核iPP结晶形态的主要因素是ΔT_Cp（ΔT_Cp为成核iPP结晶峰值温度与iPP结晶峰值温度的差值）,即复合体系中ΔT_Cp较大的成核剂在iPP结晶过程中起主导作用,最终的结晶形态与单独添加这一成核剂时iPP的结晶形态相类似;当两种成核剂的ΔT_Cp接近相同时,两者竞争成核,成核iPP的结晶形态表现为两种成核剂共同作用的结果。因此,通过改变α/β复合成核剂的复合比例即改变两种成核剂的添加浓度,进而改变其ΔT_Cp,可以得到结晶形态完全不同的iPP。采用Caze法对非等温动力学进行了研究,结果表明：添加α/β复合成核剂能够提高iPP的结晶温度,缩短半结晶时间。复合成核剂成核iPP的结晶行为也同样受成核剂ΔT_Cp的影响,复合成核iPP的Avrami指数接近于复合体系中ΔT_Cp较大的成核剂单独添加时iPP的Avrami指数。     

长支链聚丙烯诱导β晶成核效应

利用乙烯基聚二甲基硅氧烷/苯乙烯接枝型长支链聚丙烯(PP-g-VS/St)在剪切和快速降温过程中可以诱导形成β晶聚丙烯这一优势,研究了PP-g-VS/St在注塑加工过程中作为高分子β晶成核剂对等规聚丙烯(iPP)结晶温度、晶体结构及力学性能的影响。结果表明改性聚丙烯的结晶温度、β晶相对含量和力学性能随着PP-g-VS/St添加量的增加而增加。当PP-g-VS/St的添加量为50%(质量分数)时,改性聚丙烯的结晶温度相对于纯iPP提高约10℃,β晶相对含量达32.8%,冲击强度、弯曲模量和拉伸强度分别相对于纯iPP提高了355.3%、53.8%和15.9%。这些结果为聚丙烯高分子β晶型成核剂的设计提供了新思路。     

苯乙烯接枝改性聚丙烯制备及其性能

以过氧化苯甲酰为引发剂,采用反应挤出法将苯乙烯(St)接枝到等规聚丙烯(iPP)上,并考察了St浓度对接枝PP结晶性能、流变性能和发泡性能的影响。由FTIR、GPC和MFR表征结果表明St成功接到PP上;DSC结果表明,接枝PP结晶峰值温度与iPP相比最大提高了15.4℃;由剪切流变测试结果,在低频区,接枝PP的G'值增大,出现明显的剪切变稀现象,tan δ-ω曲线中出现平台,说明接枝PP中有长支链结构的存在;由于接枝PP的熔融流动速率降低即熔体强度提高,使得接枝PP的泡孔更规则。