聚丙烯β晶型成核劑的制備及應用研究.pdf

1、聚丙烯(PP)以其機械性能好、無毒、相對密度低、耐化學品以及價廉、易加工成型的優(yōu)良特性，成為合成樹脂中增長速度最快、新產(chǎn)品開發(fā)最為活躍的品種之一。然而，由于聚丙烯本身的一些缺陷，如沖擊性能不好，材料的拉伸強度、耐熱性等抵抗外力作用的能力差，在很大程度上限制了聚丙烯材料的應用。近年來，改性聚丙烯成為聚丙烯發(fā)展的主要方向，通過添加成核劑調控聚丙烯的結晶行為和結晶形態(tài)，從而達到改善聚丙烯性能的目的，創(chuàng)造高性能化的聚丙烯產(chǎn)品，是非常有效切實可行

2、的調控手段。β晶型聚丙烯具有較高的沖擊強度，拓寬了聚丙烯增韌改性的應用空間。添加β成核劑是目前公認的得到高含量β晶型聚丙烯的最有效方法。 本文設計合成了一系列酰胺型β成核劑，篩選出高效、穩(wěn)定和實用的酰胺型β成核劑，大幅度地改善了聚丙烯的沖擊實驗性能；憑借WAXD研究了成核劑的成核效果，解明成核劑晶體結構對成核效果的影響；憑借DSC、POM研究了酰胺型p成核劑作用下等規(guī)聚丙烯的結晶行為及微觀形態(tài)，發(fā)現(xiàn)酰胺型β成核劑誘導iPP的結晶

3、過程符合附生結晶的機理。 研究發(fā)現(xiàn)NA-1、NA-2、NA-3和NA-4對聚丙烯韌性均有不同程度的改善，其中NA-1和NA-2的改善效果更為明顯。松香類成核劑對聚丙烯的機械性能和光學性能均有不同程度的提高： 1．考察了NA-1β成核劑對聚丙烯結晶性能的影響。改性后的聚丙烯力學性能測試表明，該成核劑具有使聚丙烯增韌的優(yōu)異性能。用差示掃描量熱法(DSC)和X射線粉末衍射儀(XRD)對其結晶形態(tài)進行了表征。DSC研究表明，該成

4、核劑的加入可以誘導聚丙烯中α晶向β晶轉變；X射線衍射研究發(fā)現(xiàn)，當成核劑加入量為0.3﹪時，β晶型的含量可達到87﹪，與DSC：的研究結果一致?？疾炝死鋮s速率對結晶溫度和結晶峰溫度的影響，實驗表明該成核劑的加入使結晶向高溫方向偏移，結晶速度加快。 2．考察了NA-2作為β成核劑對聚丙烯力學性能及結晶性能的影響。力學研究結果表明，該成核劑具有使聚丙烯增韌的優(yōu)異性能，當添加量為0.3﹪時，抗沖擊強度由原來的36.06J/m<'2>提高

5、到65.79J/m<'2>，提高了近一倍。DSC研究表明，添加p成核劑可以誘導PP中β晶生成?？疾炝死鋮s速率對結晶溫度的影響，當冷卻速率為10℃/min時，結晶溫度從118.38℃提高到124.53℃提高了6.15℃，成核劑的加入使結晶向高溫方向偏移，而且結晶速度加快。 3．成核劑可以顯著提高聚丙烯的透明性和透光率。當添加量為0.3﹪時，聚丙烯的霧度降低了58﹪。 4．考察了酰胺類成核劑與松香鹽類成核劑復配對聚丙烯力學及