原料氧化对聚丙烯结晶形态及热熔行为的影响

本文用红外光谱、X-射线衍射、扫描电子显微镜和DSC,研究了等规聚丙烯原料粉在不同情况下氧化后,熔融结晶所得同时含有α型和β型球晶的试样的结晶形态与热熔行为的变化。发现虽然氧化方法不同,但氧化机理相同;氧化程度对β晶相对含量,α及β型球晶形态和结晶度、热熔特性等均有影响。并发现了一种β型晶的网状联系晶层新形态。     

等规聚丙烯β晶形态与熔融特征研究

本文用偏光显微镜和电子显微镜研究了β-晶型等规聚丙烯(β-IPP)的聚态结构,发现β-IPP在偏光下有彩色,由层片状晶组成;用DSC和偏光显微镜研究了β-IPP的熔融过程,发现熔融时发生β→α转变.     

PP/苯乙烯系聚合物共混物中的β-成核剂作用的研究*

 该文采用负载型β-成核剂成核PP分别与PS、AS、ABS共混制备了β-PP共混物。用DSC和WAXD研究了苯乙烯系聚合物对β-成核PP中的β-成核作用的影响和β-PP共混物的结晶行为、结晶形态、熔融特性和β-晶含量。观察到随着苯乙烯系聚合物用量增加,β-成核PP的结晶温度稍有降低,尤其ABS。苯乙烯系聚合物加入不影响β-成核PP的熔融特性,呈现三个熔融峰。β-成核PP共混物的β-晶含量随着苯乙烯系聚合物用量增加而降低,但可得到β-晶含量高于80%以上β-PP共混物。     

蒙脱土/聚丙烯成核机理的α→β转变

蒙脱土(MMT)填充等规聚丙烯(i PP)仅形成α-晶。该文利用MMT的Ca2+与庚二酸(PA)反应形成庚二酸钙(Ca PA)制备了表面负载β-成核剂的MMT(β-MMT),FTIR和TGA证实了β-MMT表面Ca PA的形成。采用DSC和XRD研究了β-MMT填充i PP纳米复合材料的β-成核作用和β-晶含量,观察到随着MMT/PA质量比减小(即PA用量增加),i PP复合材料的结晶峰温提高,α-晶熔融峰强逐渐减弱,β-晶熔融峰强逐渐增强,最后仅出现β-晶熔融单峰,表明β-成核作用增强。XRD结果表明随着MMT/PA质量比减小,β-晶含量逐步提高,当MMT/PA质量比为100制备的β-MMT填充i PP纳米复合材料全部形成β-晶。以上结果表明,MMT粒子表面负载β-成核剂可实现MMT填充i PP复合材料结晶从α-晶转变为β-晶。     

负载型β-成核剂对PP结晶与熔融行为的影响

 采用纳米CaCO₃作为载体制备了负载型β-成核剂及其β-成核-PP,用DSC和XRD研究了载体纳米CaCO₃用量和负载型β-成核剂用 量对成核PP结晶与熔融行为和β-PP含量的影响,并与传统β-成核剂庚二酸钙（CaHA）成核PP比较。结果表明,负载型β-成核剂比β -成核剂CaHA成核PP具有高的结晶温度,负载型β-成核剂成核PP结晶温度随其用量增加而提高,但随载体用量增加而降低。负载型 β-晶成核剂β-成核作用高于CaHA成核剂,β-PP含量达90％以上;且负载型β-晶成核剂成核PP的β-PP含量受成核剂用量和成核剂中载 体用量影响不大。     

加成核剂等规聚丙烯晶生成条件研究

本文选用一种易使等规聚丙烯(IPP)生成β晶的成核剂,利用DSC和X射线衍射法研究了熔体温度,冷却速率和成核剂含量对生成的β晶含量的影响,找出生成β晶的合适条件,所得β晶含量可达81％。     

β成核剂改性聚丙烯的研究

研究了β晶型成核剂对聚丙烯力学性能和热学性能的影响,并对其进行了DSC、正交偏光显微镜和电镜观察.研究表明:添加β成核剂后,聚丙烯晶型由α晶型向β晶型转变,韧性大大增强.β成核剂用量在0.2%时,冲击强度比未加成核剂时提高了3倍左右,其拉伸强度几乎没有变化,其软化点提高了15~20℃.     

新型聚丙烯β晶型成核剂的评价

针对现有成核剂的缺陷与不足,选取不同结构的有机化合物作为等规聚丙烯β晶型成核剂。采用广角X射线衍射分析(XRD)和偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热法(DSC)几种手段对其改性聚丙烯的晶体结构、结晶形态及结晶行为进行了表征。结果表明,TY30是一种有效的β晶型成核剂,在其质量分数为0.5%时,β晶相对百分含量达76.78%;晶体表现为典型的β晶形态;与市售β晶型成核剂TMB-5相比,结晶温度提高不明显,但结晶度提高了6%。     

β型成核剂在聚丙烯中的应用Ⅱ.NA-BW作用下聚丙烯的非等温结晶动力学

添加酰胺类β型成核剂制备了高水平β晶型聚丙烯(β-iPP),用差示量热扫描仪(DSC)手段研究了其非等温结晶行为,对所得数据用修正A vram i方程的Jeziorny法和莫志深法进行处理。结果表明:β型成核剂NA-BW的加入可提高聚丙烯的结晶度以及峰值结晶温度,当降温速率为10°C/m in时,纯聚丙烯和β晶型聚丙烯的结晶温度分别为110和116°C,同时也明显地提高聚丙烯的结晶速度,在5°C/m in降温速率下,纯聚丙烯和β晶型聚丙烯的t1/2分别是2.19和1.78 m in。     

纳米CaCO3/β-聚丙烯/短切涤纶纤维三元复合材料的结晶行为

通过挤出共混制备纳米碳酸钙/β-成核聚丙烯/短切涤纶纤维复合材料,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MA)改善相容性.研究了材料中PP的结晶和熔融行为,用修正Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法处理了PP的非等温结晶行为.结果表明涤纶纤维和CaCO3能够促进PP的结晶和诱导形成β晶.加入β-成核剂后可得较高β晶含量的复合材料,相容剂对β-成核剂的协同作用使得β晶含量进一步增加.莫志深法能够很好地描叙复合材料中PP的非等温结晶动力学过程,而Jeziorny法和Ozawa法分析的效果不理想.     

聚丙烯/八乙烯多面齐聚倍半硅氧烷复合材料非等温结晶动力学

用DSC手段研究了物理共混合反应共混制备的聚丙烯(PP)/八乙烯基多面齐聚倍半硅氧烷(OvPOSS)复合材料的非等温结晶和熔融行为.结果表明:物理共混中OvPOSS具有β晶成核剂的作用,反应共混时PP的β晶消失,成核作用更为显著,结晶速率更高.采用Ozawa法和莫志深法对材料的非等温结晶动力学进行了研究,表明材料的结晶动力学行为符合Mo-Avinm-Ozawa方程.     

纳米CaCO3/聚丙烯的结晶熔融多峰行为研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了纳米CaCO3/PP和改性纳米CaCO3/PP的非等温和等温结晶的多熔融行为。结果表明纳米CaCO3明显提高PP的结晶温度,诱导PP形成β晶。反应性单体改性纳米CaCO3/PP的结晶温度进一步提高,但对β晶熔融峰强影响不大。而在引发剂存在下反应性单体改性的纳米CaCO3/PP,促进β晶的熔融峰强明显增强。PP出现双熔融峰与PP形成β晶或者在等温结晶时形成两种不同形态有关。结晶温度提高,双峰移向高温;纳米CaCO3/PP的高温熔融峰高比低温熔融峰的高,但改性纳米CaCO3/PP在较高结晶温度时,高温熔融峰高反而比低温熔融峰的低。延长等温结晶时间对熔融峰温影响不大。     

间规聚苯乙烯的等温熔体结晶

用WAXD、FTIR和DSC方法研究了间规聚苯乙烯(S-PS)的等温熔体结晶行为。发现不同温度tc下结晶所得的s-PS均为α和β两晶型的混合物。高温下(tc＞245℃)结晶有利于β晶型的生成，相对分子质量和间规度的提高有利于形成α晶型。随tc的升高，结晶样品的熔程变窄，晶体的完善程度增加。     

β晶聚丙烯纤维冷拉伸形成微孔的研究

在热水浴中对不同β晶含量的聚丙烯初生纤维进行拉伸,初步探讨了拉伸倍数、拉伸温度及初生纤维的结构等对纤维生成微孔的影响,讨论了拉伸成孔机理。用压汞法测定了拉伸丝的微孔含量。同时用密度梯度管法测定拉伸丝的密度,用密度的变化来定性地表征微孔的含量。结果表明,经拉伸后β晶转变为结构更为稳定的α晶,在较高的拉伸倍数和较低的温度下有微孔生成。微孔的表观孔半径主要分布在0.7～4μm和小于0.09μm两个区域。微孔含量随拉伸倍数提高而增加,随拉伸温度升高而减少。     

β型成核剂在聚丙烯中的应用Ⅰ.NA-BW引导聚丙烯结晶行为及力学性能

通过酰胺化合物(NA-BW)引导等规聚丙烯(iPP)制备高水平β晶型聚丙烯(β-iPP),借助广角X射线衍射(WAXD),差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(POM)研究其结晶形态及结晶行为,并研究了β型成核剂对iPP力学性能的影响。结果表明:加入β型成核剂NA-BW后,iPP的晶型和球晶形态均发生变化;等温结晶研究表明聚丙烯的半结晶时间(t1/2)明显降低,即结晶速度加快,非等温结晶研究表明iPP的结晶温度提高;iPP的冲击强度大大提高,拉伸和弯曲性能却略有下降。当成核剂用量为3 m g/g时,悬臂梁缺口冲击强度达到最大值,提高达3.5倍,由49.35J/m提高到176.23 J/m。热稳定性实验表明β型成核剂对聚丙烯成核效果的热稳定性良好。     

AA改性纳米CaCO3/聚丙烯的结晶与熔融行为

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸(AA)改性纳米CaCO3，PP复合材料，通过DSC研究改性纳米CaCO3，PP中PP的结晶与熔融行为。结果表明纳米CaCO3对PP有异相成核作用，加入纳米CaCO3可使PP结晶温度提高，对熔融峰温影响不大，但能诱导β-PP晶的形成，熔融曲线上出现双峰。随从用量增加，PP的结晶温度和β-PP熔融峰的强度都提高。DCP存在下，能进一步提高了AA改性纳米CaCO3/PP的结晶温度。     

碳酸钙填充β-成核PP复合材料的力学性能

为研究β-晶对碳酸钙填充PP复合材料力学性能的影响,该文采用负载β-成核剂的纳米碳酸钙(β-CC)混合纳米碳酸钙(CC)或微米碳酸钙(WC)填充PP制备了β-PP复合材料及其PP-g-MA、POE-g-MA和EVA-g-MA作为相容剂的增容复合材料。力学性能研究结果表明,随着CC和WC用量增加,PP拉伸强度降低、模量提高;β-CC填充PP复合材料模量提高,拉伸强度变化不大。PP-g-MA增容提高填充PP复合材料拉伸强度、杨氏模量和冲击强度;POE-g-MA增容明显提高冲击强度,EVA-g-MA增容降低拉伸性能。β-CC/PP复合材料冲击强度随着β-CC用量增加而提高,β-CC/CC/PP和β-CC/WC/PP冲击强度高于CC/PP(w(CC)/w(PP)=5/95)和WC/PP(w(WC)/w(PP)=5/95)复合材料归结于高韧性β-晶形成。     

丙烯酸原位界面改性Sb2O3/PP母粒的结晶与熔融行为

用双螺杆挤出机制备了SbO3／PP、十溴联苯醚(DBDPO)／PP母料和丙烯酸(AA)改性Sb203／PP母料，用DSC研究了SbO33、DBDPO对PP结晶与熔融行为的影响以及AA对Sb203／PP母料结晶与熔融行为的影响。SbO3对PP产生的异相成核作用比DBDPO的明显，使PP结晶和熔融温度提高更大，但DBDPO促进PP形成β晶。AA加入及其用量改变对SbO3／PP母粒中PP结晶与熔融行为影响不大，在DCP存在下AA改性母粒中PP结晶与熔融温度比无DCP的低。     

PP接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物的制备及应用

利用半频哪醇休眠基在热、光作用下的再引发特性,将带有半频哪醇休眠基的甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物（PGMA-BPH）与聚丙烯进行熔融接枝,从而在聚丙烯大分子链上引入反应性环氧基团,实现聚丙烯的功能化改性。初步探讨了接枝反应的机理和反应时间对接枝率的影响。通过FTIR对接枝产物进行表征,证实了接枝反应的发生。XRD和DSC的测试结果表明接枝聚丙烯的晶型由纯聚丙烯的α晶与β晶的混合体变为单纯的α晶型,并且其熔点、结晶度及结晶完善程度都有一定程度的提高。将所得接枝聚丙烯用作聚丙烯和尼龙6的共混相容剂,分散相尼龙6的相畴尺寸明显减小,两相的相容性提高。     

无规共聚聚丙烯中β-晶的增韧作用

为提高无规共聚聚丙烯(PPR)冲击强度,制备了庚二酸钙成核PPR和纳米碳酸钙与负载庚二酸钙的纳米碳酸钙填充PPR,采用力学性能测试方法、DSC、XRD和SEM对比研究了其力学性能、结晶性能和β-晶含量。讨论了庚二酸钙和纳米碳酸钙及其负载庚二酸钙的纳米碳酸钙对PPR冲击强度、断裂伸长率、结晶温度和β-晶含量的影响,指出采用负载型β-成核剂是提高PPR韧性的有效方法。