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。     

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℃.     

β成核剂改性PPR/iPP共混物的力学性能与结晶结构的关系

利用差示扫描量热法和X射线衍射法研究了稀土配合物（β成核剂）改性无规共聚聚丙烯(PPR)/等规聚丙烯(iPP)共混物的力学性能和结晶结构的关系.结果表明:添加0.05％的β成核剂能够大幅度地提高PPR、PPR/iPP(质量比分别为70/30、50/50、30/70)共混物、iPP的冲击韧性,缺口冲击强度分别从42.7、...     

铝系新型聚丙烯成核剂的制备及表征

利用苯甲酸、硬脂酸、对叔丁基苯甲酸与铝酸异丙酯,制备了新型的聚丙烯成核剂AlB,AlY和AlD.利用TG考察了成核剂的热稳定性,采用广角X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)对其改性聚丙烯的结晶性能进行了表征,并测试了其维卡温度和力学性能.结果表明,成核剂AlB,AlY和AlD的加入诱导PP以α晶型结晶,PP/AlY,PP/AlB和PP/AlD的冲击强度由纯PP的9.43 kJ/m2分别提高到30.13,24.06和29.83 kJ/m2,且拉伸强度和弯曲强度都略有提高.DSC分析和维卡软化点测试可以看出,成核剂AlD,AlB提高了PP的结晶温度和结晶度,AlY使PP的结晶温度提高,但结晶度略有下降.     

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%。     

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。     

取代芳基杂环磷酸盐类成核剂对等规聚丙烯性能和微观形态的影响

研究了不同的取代芳基杂环磷酸金属盐类成核剂对等规聚丙烯(iPP)性能及其微观形态的影响。结果表明:取代芳基杂环磷酸的一价金属盐类成核剂如钠盐(NA 11)、锂盐(NA 03)和钾盐(NA 19)具有很好的成核效果。当添加0.2%的钠盐、锂盐或钾盐时,iPP的拉伸强度可提高10%左右,弯曲模量可提高30%左右,雾度可降低40%左右,热变形温度提高25°C左右。而取代芳基杂环磷酸的二价金属盐如钙盐(NA 20)、镁盐(NA 12)、锌盐(NA 30)和三价的铝盐(NA 13)则基本上没有成核效果。对iPP及成核iPP的微观形态研究表明:不同成核剂的加入都可以降低球晶的尺寸,但一价钠盐(NA 11)降低iPP球晶尺寸的效果更显著,且生成的球晶更加致密和均匀。     

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/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.     

两种类型成核剂对聚丙烯结晶行为及力学性能的影响

用差示扫描量热仪和X射线衍射仪对两种类型成核剂改性的聚丙烯的结晶行为进行了表征,结果表明,两种成核剂的加入均可提高聚丙烯的结晶起始温度和结晶峰温度,并加快结晶速度.α成核剂的加入使聚丙烯结晶度增大,从而使刚性增加,但抗冲击强度有所下降;β成核剂的加入使聚丙烯中β晶含量大幅度地提高,从而使聚丙烯抗冲击强度提高,即韧性增加.     

华东理工大学学报(自然科学版)2006年第32卷总目次

化学工程活性炭在过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩中的催化作用………………………………余国贤,陈辉,陆善祥,等(1)气升式环流反应器内气液两相流动计算流体力学的模拟……………………………沈荣春,束忠明,黄发瑞,等(7)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……郑实,辛忠,申书逢,等(12)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……郑实,辛忠,戴干策(16)滴流床的压降和持液量…………………………………………………………………齐国祯,谢在库,钟思青,等(20)撞击流反应器停留时间分布…     

β成核剂对聚丙烯结晶及力学和耐磨性能的影响研究

先将β成核剂TMB-5制成母粒,再用于改性聚丙烯（PP）．研究结果表明TMB-5的加入对聚丙烯的拉伸强度影响小,但聚丙烯的简支梁缺口冲击强度和断裂伸长率均有较大幅度提高,TMB-5用量为0．1％时,聚丙烯的简支梁缺口冲击强度达到17．6kJ／m^2．TMB-5的加入可以提高聚丙烯的耐磨性能,TMB-5用量为0．3％时,聚丙烯的耐磨性能最佳．差示扫描量热（DSC）、广角X衍射（XRD）的研究表明：TMB-5对聚丙烯的结晶不仅具有明显的成核作用,而且部分改变了聚丙烯的晶型．     

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。     

成核剂改性聚丙烯的性能

采用熔融共混法制备了成核剂390与成核剂NX8000改性聚丙烯(PP),并利用电子万能试验机、DSC、POM、雾度计、SEM等表征手段对改性PP的力学性能、结晶行为、透明性及断面形态进行了对比研究.结果表明:与纯PP相比,成核剂390或成核剂NX8000改性PP的结晶速率明显提高,结晶温度和结晶度分别提高了7.7、7.8,℃和26.1%、27.4%;改性PP除断裂伸长率略有下降外,拉伸强度、弯曲强度及模量、冲击强度均明显提高;加入成核剂390或成核剂NX8000均能明显降低PP的雾度,后者比前者效果更好.     

聚丙烯/笼型聚硅倍半氧烷的非等温结晶及其动力学研究

采用熔融挤出共混的方法制备了均聚聚丙烯(iPP)/笼型八聚(异丁基)硅倍半氧烷(OIBS)复合材料,并用DSC法研究了此种复合材料的非等温结晶行为,当OIBS质量分数为1%和30%的样品结晶峰温T_p高于iPP的T_p,而OIBS质量含量为5%和10%样品的T_p低于iPP的T_p值,OIBS含量对结晶起始温度T₀和结晶峰半高宽W_1/2·h的影响与T_p相似.说明适量的OIBS对iPP具有异相成核作用。采用修正Avrami方程的Jeziorny法及莫志深法对数据进行处理并计算出结晶动力学参数。结果表明适量OIBS的加入可提高iPP的结晶速率。     

改性蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响

将功能化聚乙烯蜡／有机蒙脱土插层复合母粒与聚丙烯(PP)共混，制备了有机蒙脱土填充的聚丙烯．采用X-射线衍射分析、差示扫描量热等温结晶分析和非等温结晶分析方法研究了有机蒙脱土复合母粒对聚丙烯结晶性能的影响，采用阿夫拉米(Avrami)方程的Jeziorny修正法研究了聚丙烯的非等温结晶动力学．结果表明，一部分有机蒙脱土可进一步被PP插层，使层间距增大，同时有机蒙脱土复合母粒使一部分PP由α晶型转变为β晶型．有机蒙脱土复合母粒填充PP的最快结晶的温度为400K．有机蒙脱土复合母粒能有效促进PP异相成核，提高PP的结晶速率和结晶温度，但对结晶速率常数影响不大．     

山梨醇和有机磷类成核剂对聚丙烯性能和结晶行为的影响

研究了有机磷类成核剂Irgastab NA—11和ADKNA-21以及山梨醇衍生物类成核剂Irgaelear DM和MiUad3988对聚丙烯性能和结晶行为的影响．研究结果表明，有机磷类成核剂对聚丙烯力学性能的改善效果要优于山梨醇类成核剂，而后者对聚丙烯透明性能的改善效果要优于有机磷类成核剂．同时，有机磷和山梨醇类成核剂对聚丙烯结晶峰温度的影响相类似．当成核剂的浓度为0．2wt％时，与空白聚丙烯相比，IrgastabNA—11和ADKNA-21成核聚丙烯拉伸强度和弯曲模量分别提高19．35％，17．67％和29．48％，24．84％，雾度分别降低43．58％和44．01％；而Irgaclear DM和Millad 3988成核聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量分别提高7．03％，7．46％和7．20％，11．96％，雾度分别降低51．03％和52．23％．此外，微观形态研究表明，有机磷和山梨醇类成核剂的加入都可以显著降低聚丙烯的球晶尺寸．     

聚丙烯与聚氨酯共混物结晶的研究

本文用解偏振光强度测定(DLI)、差示扫描量热(DSC)、偏光显微镜(PLM)及激光小角散射(SALS)等方法研究了聚丙烯(PP)与聚氯酯(PU)共混物的等温结晶动力学及其结晶形态。结果表明,共混物中PP的结晶过程可由Avrami方程很好地描述;Avrami指数n及全程结晶速率常数均与组成有关。部分非晶的PU作为成核剂参与PP的结晶过程;当PU含量高于20％时,由于其聚集成较大的颗粒,而对结晶起阻碍作用,PP的球晶形态也受到破坏。     

无机粒子对聚丙烯/β晶型成核剂体系的晶型影响

采用熔融压片法制作聚丙烯薄片,以WAXD为测试手段考察研究了纳米SiO2、纳米CaCO3及5A型分子筛三种无机粒子对PP/β晶型成核剂体系晶体形态的影响,得出了各种体系中β晶型的相对百分含量Kβ值。结果表明,5A分子筛和纳米CaCO3成核能力较弱,对β晶型成核剂的诱导影响作用不明显,是较好的无机填料粒子。而纳米SiO2少量加入即能强烈影响晶体形态。这一结果可用竞争成核的机理解释。     

二环[2.2.1]庚烷二羧酸盐对聚丙烯的成核效果

考察了不同添加量的二环[2.2.1]庚烷二羧酸盐（HPN-68）成核剂对均聚聚丙烯的成核效果,研究了HPN-68对聚丙烯的力学性能、结晶行为的影响。结果表明,成核剂HPN-68在聚丙烯中起到结晶增长点的作用,使结晶细化。结晶的细化给聚合物带来了性能上的变化。因而聚丙烯的冲击强度略有下降,而其他力学性能包括弯曲强度、弹性模量和拉伸强度均有提高,增幅分别为21%、25%和5.6%;热变形温度也提高19℃,结晶峰温度从119℃提高到136℃。因HPN-68是聚丙烯优良的增刚成核剂。