新型成核劑對(duì)等規(guī)聚丙烯性能的影響.pdf

1、聚丙烯(Polypropylene，簡(jiǎn)寫為PP)在生產(chǎn)和生活中頗具使用價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值，屬于熱塑性半結(jié)晶型高分子材料，但其自身存在著些許缺點(diǎn)阻礙了其繼續(xù)推廣和更廣范圍的應(yīng)用，諸如低溫抗沖能力差、收縮率大、耐侯性差等。迄今為止，人們已經(jīng)采用各種各樣的方法和手段來(lái)優(yōu)化聚丙烯，以期拓展其使用年限、拓寬其應(yīng)用廣度。添加成核劑是從改變聚丙烯的晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶形態(tài)和結(jié)晶度等微觀角度入手，實(shí)現(xiàn)其改性目的。此改性方法的主要優(yōu)勢(shì)在于低量高效，簡(jiǎn)便易行。

2、>　　本文從制備新型成核劑入手，合成出了四大類共8種成核劑:N-甘氨酸基苯甲酰胺酸鹽類4種(PGCa、PGMg、 PGZn和PGBa)、新型β-晶型成核劑CMH、類似平面型的成核劑OXIPAl和半有機(jī)晶體類2種（甘氨酸-硫酸鋅GZS和甘氨酸-溴化鈣GCB）。采用熱重分析技術(shù)考察了其熱穩(wěn)定性，借助X-射線衍射、差示掃描量熱和偏光顯微鏡分別考察了成核劑對(duì)等規(guī)聚丙烯(Isotactic polypropylene，簡(jiǎn)寫為iPP)的晶型、結(jié)晶行

3、為和結(jié)晶形態(tài)等微觀形態(tài)的影響，同時(shí)，還測(cè)試了iPP試樣的力學(xué)強(qiáng)度，綜合性地考察成核劑對(duì)iPP性能的影響。
　　結(jié)果表明:PGCa、PGMg、 PGZn、PGBa可高效誘導(dǎo)β-iPP的生成，尤其是添加PGCa后，iPP中β-晶型的相對(duì)含量可高達(dá)73.27％;這4種成核劑顯著影響了iPP的熔融結(jié)晶行為，特別是，PGCa將iPP的結(jié)晶溫度(Tc)提高了13.36℃，PGBa使iPP的初始結(jié)晶溫度與結(jié)晶溫度的差值(T)降低至2.18℃，使

4、結(jié)晶度(Xc)增加了2.82％;它們的添加都微小化了iPP的球晶尺寸，尤其是PGCa和PGMg的細(xì)化程度更高;它們的添加對(duì)聚丙烯的拉伸和沖擊性能起到了不同程度的改善作用，卻使彎曲強(qiáng)度略有下降，iPP/PGCa的沖擊強(qiáng)度最大增幅為183.33％，iPP/PGMg的拉伸強(qiáng)度最多提高了10.80％。
　　TGA表明，在聚丙烯的實(shí)驗(yàn)加工溫度下，化合物CMH基本上無(wú)分解，可以穩(wěn)定存在，可作為高效的β-晶型成核劑，它將iPP中β-晶型的相對(duì)含

5、量提高至55.03％;使iPP結(jié)晶度的增加值高達(dá)7.56％，將其提高至60.05％;細(xì)化球晶作用甚微;將iPP的沖擊強(qiáng)度提高了36.25％，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別提高了5.48 MPa、1.22 MPa。
　　在聚丙烯的實(shí)驗(yàn)加工溫度下，化合物OXIPAl略微分解;XRD結(jié)果表明它可用作有效的聚丙烯α-晶型成核劑;它將iPP的結(jié)晶溫度提高了13.26℃，同時(shí)將初始結(jié)晶溫度與結(jié)晶溫度的差值降低了4.48℃，從而可以有效地加快聚丙烯的結(jié)

6、晶速率，縮短其加工周期;此外，OXIPAl顯著細(xì)化了iPP球晶;當(dāng)OXIPAl添加量為0.3 wt％時(shí)，將iPP的彎曲強(qiáng)度提高至50.89 MPa，該項(xiàng)性能甚至優(yōu)于樣品iPP/TMA-3。
　　半有機(jī)晶體GZS和GCB對(duì)iPP向β-晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)作用不很顯著，對(duì)晶粒的細(xì)化略有效果，它們使iPP的結(jié)晶溫度值Tc分別提高了3.84℃、3.15℃，結(jié)晶度值Xc分別增加了1.48％和1.67％; GCB對(duì)iPP的拉伸強(qiáng)度的最大提高幅度為1