聚丙烯成核劑的篩選及分子篩作為輔助成核劑的研究.pdf

1、聚丙烯屬于半結晶性樹脂，具有來源豐富、力學性能好、密度小等優(yōu)點，在各個行業(yè)中都獲得了廣泛的應用。通過在聚丙烯中添加少量的成核劑，選擇性地控制其結晶形態(tài)，來實現聚丙烯剛性、韌性、熱變形溫度、透明性及制品表面光澤度等物理機械性能與加工性能的改善是聚丙烯改性的一個重要途徑。迄今市售和應用最廣泛的聚丙烯成核品種以a晶型成核劑為主，β晶型成核劑研究的歷史較短，是聚丙烯成核劑開發(fā)的新領域。 本文在閱讀大量文獻的基礎上，選用三十多種不同結構的

2、化合物作為聚丙烯成核劑，對制品的色澤，加工性能，成型收縮率等幾方面考察，并通過WAXD、PLM和DSC三種手段進行表征，篩選出等規(guī)聚丙烯a晶型成核劑和B晶型成核劑各一種。其中a晶型成核劑可使聚丙烯的結晶溫度提高10℃，結晶度提高5％；β晶型成核劑可以改善其結晶形態(tài)，且使結晶度提高4％。 納米粒子具有納米尺度效應、大的比表面積、表面原子處于高度活化狀態(tài)等獨特性質，使得納米無機粒子在聚合物改性的實際應用和理論研究引起了國內外廣泛矚目

3、，對聚丙烯的改性研究是熱點之一，而關于成核劑與無機粒子之間的協同作用研究卻很少。分子篩是一種具有獨特晶體結構的無機粒子，其表面性質的可調變性為研究無機粒子與成核劑的協同性以及無機粒子的表面性質與聚丙烯鏈的親和性提供了便利。 本文首次選用了表面性質可調的不同類型的分子篩及不同表面性質的納米CaCO3無機粒子，利用WAXD、PLM和DSC等表征方法，考察了聚丙烯/成核劑/無機粒子復合材料的晶體形態(tài)和結晶形貌及結晶行為。 研究

4、結果表明：在聚丙烯/β晶型成核劑體系中，表面酸性較強的5A分子篩具有明顯的促進聚丙烯形成β晶型的作用。在聚丙烯/TMB-5/5A體系中，5A分子篩不僅使晶粒細化均勻，而且β晶型的相對百分含量由79.65％提高到97.97％結晶溫度提高5℃，加快了結晶進程；在聚丙烯/30＃/5A體系中，結晶溫度同樣提高了5℃。 利用共聚聚丙烯制備了PP/5A和PP/13X等復合材料，5A分子篩同樣體現了優(yōu)良的輔助成核作用，B晶型的相對百分含量也隨

5、著分子篩質量分數的增加而增大。與純PP相比，PP/5A復合材料的拉伸強度基本不變，而抗沖擊強度有32.03kJ/M2提高到81.02kJ/M2。 由此可見，無機粒子在聚丙烯/成核劑體系中是否起到輔助成核作用，重要的影響因素是其表面性質。5A分子篩之所以具有優(yōu)良的促進B晶型生成的作用，是因為其表面酸性較強，與聚丙烯鏈之間的親和性比較差，這樣在聚丙烯/B晶型成核劑體系中，與B晶型成核劑競爭成核作用就弱，這種特殊的表面性質只起到分散粒