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本课题采用一种通过热机械法得到的具有很好成核效果的有机小分子原位接枝炭黑(GCB)作为填料，通过熔融共混的方法制备聚丙烯(PP)基复合材料。论文主要研究了GCB对PP基体的结晶行为的影响。
热分析结果表明，炭黑(CB)和GCB都能对PP基体的结晶行为产生影响，其中后者的影响更加显著。GCB能够更有效地促使PP基体发生异相成核，缩短成核诱导期，提高基体的结晶温度，加快基体的结晶速率，使基体晶粒细化均匀。在以10℃/min降温的条件下，添加1wt﹪GCB使得体系的结晶峰温度比纯PP提高了8℃。运用Jeziomy方程和Mo方程进行非等温结晶动力学的研究，结果表明PP/GCB适用于这两个公式。
通过广角X射线衍射(WAXD)分析可知，CB和GCB都能够诱导PP基体生成α晶型，其中添加GCB使得PP基体的衍射峰强度增加，衍射峰区分更加明显，β晶型的衍射强度最小。运用Scherrer公式计算微晶尺寸得到PP/GCB体系的微晶尺寸最小，结晶完善度降低，并且随着GCB的填充量的不断增加微晶尺寸变化趋于稳定。
由室温偏光显微镜(POM)的观察得知GCB能够均匀分散在PP基体中并且基体晶粒小而均一，而CB在PP基体中容易出现较大的团聚体且基体晶粒尺寸不均一。150℃下等温结晶观察可知，1wt﹪GCB能够缩短体系成核诱导期1h。135℃下等温结晶观察可知，与纯PP相比，1wt﹪G℃B能够显著提高基体的球晶生长速率。POM非等温结晶观察的结果与热分析是一致的。
从SAXS分析结果可知，无论用Bragg方程还是一维电子密度相关函数法，PP/GCB复合材料的长周期是三个体系中最小的。添加CB和GCB后，都会使PP基体的晶区与非晶区间的过渡层厚度增大且增幅相等。
当GCB的填充量变大时，GCB粒子会在PP基体中发生团聚，从而影响成核效果。