液晶高分子成核劑誘導(dǎo)PP結(jié)晶結(jié)構(gòu)、形態(tài)及性能的研究.pdf

1、高分子液晶聚合物(LCP)在復(fù)合材料的共混改性方面已經(jīng)得到應(yīng)用，但將LCP作為聚丙烯成核劑的研究卻很少。β晶聚丙烯由于其優(yōu)異的力學(xué)性能已成為聚丙烯改性的熱點。因此，開展液晶高分子類成核劑的研究具有重要的意義及潛在的應(yīng)用價值。
　　本論文設(shè)計且合成了四種新型的液晶單體:4-烯丙氧基苯甲酸4'-戊基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M1)，4-戊基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對苯二酚雙酯(M2)，4-戊基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基己氧基苯甲酸

2、對苯二酚雙酯(M3)與4-戊基苯甲酸4'-丙烯酰氧基己氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M4)。然后將M1與聚甲基含氫硅氧烷進行了接枝聚合，合成了液晶聚合物P1;將M2在催化劑AIBN的催化下進行了自由基聚合，合成了液晶聚合物P2。再將P1與P2作為成核劑與聚丙烯PP在一定的工藝條件下進行共混，獲得了一系列的PP共混樣品。
　　利用紅外光譜(FT-IR)和核磁(1H-NMR)對合成的單體與聚合物的結(jié)構(gòu)進行了表征，通過偏光顯微鏡(POM)、差

3、示掃描量熱儀(DSC)對聚合物的液晶性能進行了測試與分析，采用X-射線衍射儀(WAXD)、DSC、POM等研究了P1和P2作為成核劑對PP結(jié)晶結(jié)構(gòu)、形態(tài)與性能影響。
　　液晶單體M1～M4均為熱致液晶化合物，呈現(xiàn)典型的向列相絲狀織構(gòu)與紋影織構(gòu);隨著柔性間隔基的增加，對應(yīng)單體的熔點（Tm)與清亮點（Ti）都降低，而且Tm降低較多;隨著液晶核剛性的增加，對應(yīng)單體的Tm和Ti都升高，而且Ti升高較多，液晶相范圍都變寬。聚合物P1與P2呈

4、現(xiàn)向列相的液晶織構(gòu)，它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)均在95℃以下，，而Ti均高于200℃，符合將液晶高分子作為PP成核劑的基本要求。
　　P1和P2在PP的共混體系中起到了異相成核的作用，使PP的晶核數(shù)目增多，球晶尺寸變小，球粒分布均勻，并改變了球晶的結(jié)晶形態(tài)，誘導(dǎo)生成出β晶。隨著成核劑含量的增加，β晶含量（Kβ）呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，當(dāng)P1含量為0.3％，結(jié)晶溫度為130℃時，Kβ最大為41％;當(dāng)P2含量為0.8％，等溫結(jié)晶溫

5、度為130℃時，Kβ值最大為35％。
　　PP的α晶為黑白的球狀結(jié)構(gòu)，球晶放射性增長，輪廓明顯;而β晶為彩色球狀結(jié)構(gòu)，球晶為支化或螺旋式增長，輪廓模糊;當(dāng)溫度升高時，β晶的彩色結(jié)構(gòu)逐漸變暗，在155℃消失，而α晶的黑白結(jié)構(gòu)在171℃消失。
　　與純PP相比，添加成核劑后PP樣品的結(jié)晶峰溫度都向高溫方向移動而且峰型變得尖銳，這表明PP的結(jié)晶速度加快，結(jié)晶溫度提高。運用Jeziorny法和Ozawa法對PP的非等溫結(jié)晶動力學(xué)進行