新型聚丙烯成核劑的制備與表征.pdf

1、聚丙烯(PP)是五大類通用塑料之一，因其來源豐富、價(jià)格便宜、易于加工成型、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，而獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是近年來興起的通用塑料工程塑料化技術(shù)，PP作為首選材料不斷引起了人們的重視。然而，PP本身抗沖性能差、模塑收縮率大、耐低溫性差等不足，極大地限制了其發(fā)展和應(yīng)用。利用成核劑改變PP結(jié)晶形態(tài)，進(jìn)而改善PP的性能及加工性能已成為優(yōu)化PP的重要手段之一。 本文利用硬脂酸與正硅酸乙酯或鈦酸異丙酯，制備了新型的層狀材料SiY1

2、、SiY2；利用苯甲酸與鈦酸異丙酯，制備了新型的聚丙烯成核劑TiB1、TiB2；利用硬脂酸與鈦酸異丙酯，制備了新型的聚丙烯成核劑TiY2。采用X-射線衍射分析(XRD)、差示掃描量熱分析(DSC)、偏光顯微照片分析(PLM)、維卡軟化點(diǎn)測(cè)定及拉伸性能、沖擊性能和彎曲性能測(cè)試等手段，考察了這幾種類型的成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)晶性能、熱性能和力學(xué)性能的影響。并進(jìn)一步考察了新型成核劑與分子篩的協(xié)同效應(yīng)對(duì)PP性能的影響。 結(jié)果表明SiY1和Si

3、Y2兩種層狀材料均能誘導(dǎo)PP晶型由α晶型向β晶型轉(zhuǎn)變；PP/SiY1、PP/SiY2的沖擊強(qiáng)度分別由純PP的11.28kJ/m2提高到。38.33 kJ/m2和44.5kJ/m2；而彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度也沒有明顯下降；具有線形結(jié)構(gòu)的SiY2可使PP的結(jié)晶度明顯提高；從PLM照片發(fā)現(xiàn)層狀材料SiY1和SiY2的加入都使PP的球晶成為輻射束狀晶片結(jié)構(gòu)，束狀晶片相互穿插，球晶界面模糊。 XRD圖譜分析表明TiB1和TiB2是有效的α晶型

4、成核劑。PP/TiB1、PP/TiB2的DSC分析結(jié)果顯示TiB1、TiB2的加入提高了PP的結(jié)晶溫度和結(jié)晶度。從偏光顯微照片可以看出成核劑TiB1、TiB2使PP球晶細(xì)化，起到了很好的異相成核作用。PP/TiB1、PP/TiB2的沖擊強(qiáng)度分別由11.28kJ/m2增至28.52 kJ/m2和23.58kJ/m2，且彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度也大幅上升。維卡軟化點(diǎn)測(cè)試結(jié)果表明熱變形溫度也明顯提高了。 分子篩和層狀材料SiY1、SiY2的

5、協(xié)同效應(yīng)有利于PP力學(xué)性能的進(jìn)一步提高，且對(duì)PP的晶形有所影響。 添加成核劑TiY2及其復(fù)合分子篩的產(chǎn)物TiY2-13X、TiY2-5A、TiY2-4A后PP的抗沖能力大幅提高，且彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度也都略有提高。其中成核劑添加量為0.6wt％PP抗沖強(qiáng)度分別由11.28kJ/m2增至36.69kJ/m2、34.49 kJ/m2、38.33kJ/m2和44.0kJ/m2。PLM照片顯示添加TiY2-13X、TiY2-5A和TiY2