α成核剂和β成核剂对高流动性聚丙烯结晶行为的影响

研究了α成核剂和β成核剂对高流动性聚丙烯(PP)结晶行为的影响,采用偏光显微镜、差示扫描量热法和广角X衍射对其微观结构和结晶形态进行了表征。结果表明:α成核剂的加入细化球晶而不改变结晶形态;β成核剂的加入改变球晶的形态,使部分α晶型向β晶型转变;两种成核剂的加入使高流动性PP的结晶速率加快结、晶过程的成核方式和生长机理发生改变,结晶活化能降低。     

成核剂DMDBS改性聚丙烯的等温结晶研究

采用差示扫描量热法(DSC)对成核剂二-(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)改性聚丙烯的等温结晶动力学进行了研究。结果表明DMDBS的加入可大幅度缩短聚丙烯的半结晶时间t1/2,加快聚丙烯的结晶速度。在等温条件下DMDBS的加入对聚丙烯的结晶方式影响不大,但可显著降低聚丙烯球晶生长的单位面积折叠表面自由能σe,从而明显加快成核速率。     

不同成核剂对聚丙烯力学性能的影响

研究了β成核剂以及超细滑石粉分别对聚丙烯复合材料力学性能的影响,并采用差示扫描量热法(DSC)、正交偏光显微镜、广角X衍射(XRD)对其微观结构和结晶形态进行了表征,并对复合材料力学性能进行了探讨。结果表明:不同成核剂的加入可以改变球晶的形态,使部分α晶型向β晶型转变;同时使PP的结晶速率加快、结晶过程的成核方式和生长机理发生改变,结晶活化能降低,随着不同成核剂的加入,力学性能有显著的提高。     

磷石膏增强聚丙烯复合材料的非等温结晶动力学

分别采用Jeziorny法和莫志深法研究了采用熔融挤出法制备的工业废渣磷石膏(PhG)增强聚丙烯(PP)复合材料的非等温结晶动力学。结果表明：两种方法研究结果基本一致。随着降温速率的增加,纯PP和PP/PhG复合材料的结晶温度均逐渐降低,结晶峰峰宽逐渐增大;PhG的加入降低了PP晶体中晶粒尺寸,提高了PP的结晶速率;PhG在PP基体中主要起均相成核作用,晶体的生长方式为三维球晶生长;采用Kissinger模型计算的纯PP的非等温结晶活化能为-231 kJ/mol,PP/PhG的非等温结晶活化能为-275 kJ/mol。     

1,3,5-苯三甲酸衍生物类新型成核剂的合成及应用研究

合成了新型成核剂1,3,5-苯三甲酸三（环己胺）（BTCA-TCHA）,研究了该成核剂对等规聚丙烯力学性能、结晶行为和熔融行为的影响。结果表明,成核剂BTCA-TCHA可明显改善等规聚丙烯的力学性能和光学性能,并可以大幅度提高结晶峰温度。当BTCA-TCHA添加量为0.2 %时,等规聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高9.72 %和12.4 %,雾度降低53.5 %。当降温速率为20 ℃/min时,添加BTCA-TCHA的等规聚丙烯的结晶峰温度可从空白样的114.6 ℃提高到126.8 ℃。BTCA-TCHA的性能与传统的山梨醇类成核剂Millad 3988基本接近。     

PLA/Talc复合材料结晶动力学研究

采用密炼机熔融混炼制备了聚乳酸(PLA)基生物降解材料,并以滑石粉(Talc)作为成核剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,研究了它们单独以及共同对PLA结晶能力的影响。使用DSC和热台偏光显微镜研究了PLA/Talc、PLA/PEG和PLA/PEG/Talc共混体系的等温结晶动力学,对所得数据用Avrami方程进行了处理,并计算了其活化能,结果表明:随着Talc的不断加入,加快了成核速率和球晶生长速率,缩短了半结晶时间并降低了活化能,表明Talc是有效的成核剂。而PEG的不断加入,提高了其结晶温度区间,并且球晶尺寸变得更大、更加完善,说明PEG是一个很好的增塑剂。     

β晶型成核剂对PP结晶行为的影响

制备了β晶型聚丙烯(β-PP),利用广角X射线衍射仪与偏光显微镜表征了球晶形态,研究了其非等温结晶行为,并用Jeziorny法、莫志深法和Kissinger法对所得数据进行处理。结果表明,添加β晶型成核剂后,PP由α晶型向β晶型转变,起始结晶温度明显提高,总结晶时间缩短,结晶活化能降低。β-PP的Avrami指数在1．69～1．89,小于PP,表明β晶型成核剂的加入改变了PP的成核机理及生长方式。     

山梨糖醇/稀土复合成核剂对等规聚丙烯非等温结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了山梨糖醇/稀土复合成核剂不同组成对等规聚丙烯非等温结晶动力学及其熔融行为的影响。动力学分析结果表明莫志深方法很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,用Kissinger公式计算所得非等温结晶活化能表明复合成核剂的加入提高了结晶活化能。结晶形态和熔融行为均依赖于复合成核剂的组成和降温冷却速率,较低的降温速率有利于β晶型的生成,随着降温速率的增加,β晶型的相对含量减少。在较多的β成核剂含量和较低的降温速率条件下,可以获得较高含量的β晶型。     

熔融插层法制备聚丙烯/粘土复合材料及性能研究——Ⅱ增容剂和粘土对聚丙烯结晶形态的影响

通过添加不同含量的粘土制备了三个不同类型(PP/DK1,PP/PPMA/DK1,PP/PPMA+DK1)纳米粘土/聚丙烯复合材料。通过对实验样品结晶性能的分析,结果表明:与纯聚丙烯结晶图相比,添加适量的粘土作为成核剂,能够使聚丙烯的球晶数量增多,球晶尺寸变小。同时增容剂(PPMA)的加入也会影响PP的结晶,使球晶尺寸不规整。     

β成核剂对PPR结晶行为和性能的影响

采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(PLM)等研究了酰胺类β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结晶行为及晶体形态,并测试了其力学性能。结果表明:加入TMB-5成核剂后,PPR的晶体形态由α晶向β晶转变;结晶温度从102.4℃提高到了109.3℃;PPR的缺口冲击强度从30.6 kJ/m2增加到35.2 kJ/m2,而拉伸强度略有下降。     

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%。     

四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯性能的影响

采用偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能测试研究四羧酸酞菁成核剂对聚丙烯结晶形态、结晶性能、力学性能的影响,以及成核剂的最佳添加量。结果表明,四羧酸酞菁的加入可以增加聚丙烯的结晶速度,减小结晶尺寸,使球晶表面细化,球晶结构分布均匀,同时聚丙烯的力学性能得到提升。当成核剂的添加量为0.3%,对聚丙烯的性能提升达到最佳。与聚丙烯相比,改性聚丙烯的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提升10.2%、19.4%、23.3%。     

成核剂对聚丙烯结晶形态和力学性能的影响

研究了聚丙烯(PP)／成核剂共混物的结晶形态及力学性能。结果表明：加入成核剂后，提高PP的结晶温度，加快了结晶速度，使PP球晶细化；成核剂用量在0—0．2份之间时，PP的冲击强度、拉伸强度、硬度、热变形温度均随成核剂用量的增加而提高。     

成核剂二-(3,4-二甲基苄叉)山梨醇在聚丙烯中的成核效应

研究成核剂二-(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)对等规聚丙烯力学性能、光学性能和结晶行为的影响.结果表明:DMDBS可以大幅度提高聚丙烯的力学性能、光学性能和结晶峰温度,具有很好的成核性能.当成核剂DMDBS添加浓度为0.2%时,与空白聚丙烯相比,成核聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高7.46%和11.96%,雾度可降低52.32%,结晶峰温度T_c可从119℃左右提高到130℃左右.同时,DMDBS的加入可大幅度降低聚丙烯的球晶尺寸.     

新型聚丙烯β晶型成核剂的制备及应用

利用正硅酸乙酯、硬脂酸和邻苯二甲酸钙制备了新型成核剂SLG1和SLG2。利用热分析考察了成核剂的热稳定性,采用X射线衍射分析（XRD）和偏光显微镜（PLM）对其改性聚丙烯(PP)的晶体形态进行了表征,采用差示扫描量热法（DSC）研究了其结晶行为,并测试了PP的力学性能。结果表明,成核剂SLG1和SLG2能够诱导β-PP的生成,使PP的结晶温度明显提高,并且加快了PP的结晶速率,但是降低了结晶度。成核剂使PP的晶粒明显细化,球晶之间的界面模糊。在SLG1和SLG2含量分别为0.15 %和0.3 t%时,PP的冲击强度分别由9.43 kJ/m2提高到了26.82 kJ/m2和37.79 kJ/m2。     

s-PB/TPI原位聚合共混物等温结晶动力学的研究

采用原位聚合法在反应釜内制备了间同-1,2-聚丁二烯(s-PB)及s-PB/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混物.研究了s-PB及s-PB/TPI共混物的等温结晶行为.结果表明:在相同温度下,共混物的结晶速率比s -PB快,说明加入TPI可加快共混物的结晶.共混物的Avrami常数为1.36～1.79,表明其结晶生长方式为一维生长和二维生长方式并存.共混物的结晶活化能绝对值( 88 kJ/mol)比s-PB(325 kJ/mol)小,说明加入TPI使共混物更容易结晶.     

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。     

聚丙烯/聚苯乙烯/膨润土共混体系的结晶性能和热性能研究

通过偏光显微镜(PLM)和光学解偏振仪对聚丙烯/聚苯乙烯/膨润土三元共混体系的结晶形态和等温结晶速率进行了研究。结果表明:共混体系所形成的球晶比纯聚丙烯(PP)所形成的球晶尺寸小,聚苯乙烯(PS)/膨润土(Garamite)复合粒子的加入导致PP的结晶成核和生长发生了改变,加快了PP的结晶速率。同时采用差示扫描量热仪(DSC)对该三元共混体系的热性能进行了研究,结果表明,随着膨润土含量的增加,共混体系熔融温度变高,结晶温度变高,结晶度下降。     

iPP/UHMWPP共混物在微型注塑成型下结晶行为的研究

采用熔融共混制备的聚丙烯(iPP)/超高分子量聚丙烯(UHMWPP)复合材料,在微型注塑成型的条件下,探究超高分子量聚丙烯对聚丙烯结晶行为的影响。结果表明,通过DSC测试发现,超高分子量聚丙烯的加入提高了聚丙烯中β晶的含量,微型注塑时,不同模温对聚丙烯中β晶含量影响较大。通过SEM测试发现,β成核剂的加入使得β晶含量增多,同时β球晶细化。2D-WAXD显示超高分子量聚丙烯和β成核剂的加入使得分子链取向更加明显。     

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。