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本文研究了β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结构与性能的影响,同时考察了β基无规共聚聚丙烯复合材料的特点。前者是通过改变微观结构来改变其宏观性能,后者是基于β晶型PPR材料的优良性能,通过物理改性的方法得到性能更加优良的复合材料。
详细考察了β成核剂对PPR的晶型结构,结晶/熔融行为,形态结构以及力学/热学性能的影响。结果表明:β成核剂的加入诱导了大部分α晶转变为β晶,当β成核剂含量为0.08wt%,体系内β晶含量达到最大值约为67.9%。加入p成核剂后,PPR结晶形态发生显著变化,由单一的α晶变为β晶与α晶共存,β晶位于球晶中央,α晶围绕β晶生长。β成核剂显著提高了PPR的韧性,同时略微降低了材料的刚性。
非等温结晶动力学研究表明:β成核剂显著提高了体系的初始结晶温度,略微提高了体系的相对结晶度,但降低了体系的结晶速率。纯PPR的非等温结晶行为适合Jeziorny法和莫志深法描述,莫志深法可以很好的描述β成核剂改性PPR(β-PPR)的非等温结晶行为,但Jeziorny法不能。
热处理可同时达到增韧增刚的效果,热处理温度和时间影响着β-PPR体系的β晶含量和结晶度,当热处理温度为110℃,时间为2h时体系综合性能最佳。
复合材料研究表明,β成核剂与POE(乙烯辛烯共聚物)与HIPP(高抗冲聚丙烯)存在较好的协同效应,可以显著提高共混体系的冲击强度,POE与HIPP的含量越高协同效应越明显。滑石粉与β成核剂相互抵触,而纳米碳酸钙与镁盐晶须(MOS)与β-PPR具有较好的相容性,尤其是PPR/MOS复合材料体现出镁盐晶须增刚与β成核剂增韧的统一。β-PPR/MOS/POE多元体系显示出良好的综合性能。