添加成核剂和降解剂的聚丙烯中的结晶行为和形态

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1、添加成核剂和降解剂的聚丙烯中的结晶行为和形态余杰，张敏敏，陈晓浪，陆胜俊，朱罗，何敏国家高分子材料复合和改性工程研究中心中国贵阳贵州大学材料科学与冶金工程学院，中国贵阳西南交通大学材料科学与工程学院中国成都1,3，2,4-二亚苄基山梨醇（TM-3）和/或过氧化二异丙苯（DP）对聚丙烯（PP）分子结构、的发展删除，结晶行为和晶体结构的作用，通过添加凝胶渗透色谱（GPC），差扫描量热仪（DSC），偏光显微镜（POM），广角X射线衍射（WAXD）得到研究。GPC结果表明，DP的增加导致聚丙烯的分子量减少小，其分布变窄。DSC结果表明，PP链变得更难解开当其被成核剂处理放到PP前面，这应

2、该是核效应的差异导致的。DP对本体聚丙烯的结晶有小的成核影响，但是，它可以使在PP/TM-3/DP的聚丙烯更容易解开，以加快其成核和结晶。同时，PP的球晶变得更小，分散更均匀。由于降低分子量，缩小分子量分布，β形式的晶相消失在PP/DP和PP/TM-3/DP样品中。关键词:聚丙烯，结晶，成核剂，形态简介聚丙烯（PP）的结构方面刺激了大量的研究许多研究都关注ＰＰ的结构方面.一个最重要原因是PP的在许多领域的广泛应用，因为它很容易成型，成本相对较低，以及，特别是其均衡的物理和机械性能，吸引了对聚丙烯各个方面的固态组织的注意。[1,2]然而，PP也是一个多功能的半结晶的热塑性塑料，很容

3、易结晶。[3]在结晶聚合物里，结晶度，结晶形态和结晶温度是确定物理和机械性能的最重要因素。聚合物的力学性能在很大程度上取决于它们的微观结构和结晶，因为它是在这个微观层面，材料发生失效。[4]PP的结晶往往不仅是由分子结构，结晶条件和加工条件[5]所影响，但也存在一些添加剂，如填料和成核剂。[6,7]近年来关于PP的结晶行为和结构发展的研究已经被广泛的进行。[8〜10]等温及非等温结晶两个研究表明，PP是一个缓慢结晶聚合物。[11,12]成核剂的加入可能有助于克服这一问题，通过提供更多的形核位置，导致整体结晶速率的增加和处理时间的减少。成核剂可以根据其化学结构分为两类：无机和有机。

4、[13]有机成核剂是有机磷农药有机磷酸盐，[14]脂肪族芳香族羧酸的金属盐，最近披露的trisamide三氨基类衍生物，[15,16]和某些山梨醇衍生物，如苄山梨醇二亚苄基山梨醇（DBS）和双（dimethylbenzylidene二甲基）-D-山梨醇（DMDBS）。[17,18]有机成核剂表现出良好的成核作用。但是，与有机成核剂相比，大多数无机成核剂的成核效果较差。无机成核剂包括滑石粉，碳酸钙（CaCO3），氢氧化镁，炭黑等。[15]不同的成核剂，不仅表现出不同的成核作用，但也影响不同的结构和核聚丙烯的物理和机械性能。添加合适的的成核剂的PP的结晶行为已收到并继续吸引科学和工业

5、的利益。相当大的努力已经被投入寻找能够增加聚丙烯相对缓慢成核率的物质。[19]大多数对潜在的成核剂的研究涉及其分类和其他物质对聚合物的结晶温度的影响相比较。[20]聚丙烯的α相成核剂是芳香磷盐，如亚甲基双（4,6-二叔buthylphenyl）磷酸钠盐[14,21]。芳香磷盐，以及其他核剂在典型的加工条件下不完全溶于PP熔体。此外，被称为诱导聚丙烯的β晶修改成核剂，如氮，N'-二环己基-2，6-萘dicarboxamidePP的β晶型修补成核剂，如N'-二环己基-2，6-萘二甲酰胺，也被人们所熟知。。成核剂在工业实践中经常使用，通过降低球晶尺寸以提高形核率，导致提高结晶聚合物的光

6、学和力学性能，这通常也使结晶温度增加。[22]许多学者进行了关于成核剂对聚合物的结晶动力学的影响方面的基础研究。[23]然而，成核剂的有效性从高分子聚合物的不同和非等温条件下进行实际的处理而变化。因此，非等温实验对研究聚合物的结晶行为是一种有益的补充。在目前的工作，成核和降解剂响对聚丙烯熔体结晶行为的影进行了研究。通过差示扫描量热（DSC），偏光显微镜（POM），广角X射线衍射（WAXD），凝胶渗透色谱法（GPC）研究了成核和降解剂对聚丙烯的成核和结晶行为和分子结构发展。半结晶聚合物的一个可能的成核机制被讨论。试验部分材料等规聚丙烯（T30S级，熔融指数2.5g/10分钟）是由中

7、国石油化工股份有限公司提供。在这项研究中使用的成核剂是1，3，2，4-二苄基山梨醇（TM-3）从山西省化工研究所（中国）获得。降解剂过氧化二异丙苯（DP），是由上海高桥石化公司（中国上海）提供。样品制备PP（80◦C下干燥6小时），据配方添加成核和降解剂在双螺杆挤出机（L/D=40，TSE-40A/400-44-22型，中国南京）混合。从料斗到机头6个不同的区域的温度分别为170◦，180◦，190◦，200◦，210℃，210◦C，螺杆转速为200转每分钟。挤出物被切成粒料和在