稀土β成核剂对均聚和无规共聚聚丙烯结晶性能和力学性能的影响

论文摘要

聚丙烯（PP）具有优异的综合性能,在注塑、挤出、吹塑等生产中应用广泛。但其缺口冲击性能差,制约了使用范围。聚丙烯具有多种晶型结构,而不同的晶型结构、晶体结构及形态对于材料力学性能的影响很大。本文选用新型稀土β晶型成核剂WBGⅡ,对其在无规共聚及均聚聚丙烯的结晶过程中的成核效应进行了研究,并初步研究了WBGⅡ对聚丙烯结晶行为、结晶性能及力学性能的影响。所得结论如下:稀土β成核剂能诱导聚丙烯产生β晶,同时使聚丙烯结晶速率加快,球晶尺寸变小。能有效的改善聚丙烯性能。当稀土β成核剂加入量约0.2%左右时,无规共聚聚丙烯的冲击强度提高了60%左右,均聚聚丙烯的冲击强度提高1-2倍;随着成核剂加入量增加,聚丙烯的冲击韧性和断裂伸长率都呈先上升后下降的趋势;而拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量却呈先下降后上升的趋势。稀土β成核剂在聚丙烯中存在熔融结晶现象,当最高熔融温度大于230℃时,聚丙烯晶体形貌发生变化,成核剂在聚丙烯熔体中熔融后结晶聚集成树枝状,而后诱导生成β片晶后形成的,导致晶体由短棒附生扇形片晶转为多角晶附生片晶而后发展为球状晶体,形成特殊的“花状”晶体形貌,“树枝状”晶核为“花心”,扇形片晶为“花瓣”。加入稀土β成核剂后,聚丙烯的非结晶动力学适合用莫志深法描述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• §1-1 可结晶性高分子的结构和分子链的堆砌
• §1-2 高分子结晶的成核理论
• §1-3 聚丙烯球晶的聚集态结构
• §1-4 β晶型成核剂
• 1-4-1 β晶型聚丙烯的制备
• 1-4-2 β晶结构
• 1-4-3 β-iPP 晶体形貌
• 1-4-4 β-iPP 的性质及应用
• §1-5 本论文研究目的和内容
• 1-5-1 本论文目的
• 1-5-2 本论文主要研究内容
• 第二章 稀土β晶型成核剂改性无规共聚聚丙烯
• §2-1 前言
• §2-2 实验部分
• 2-2-1 实验原料
• 2-2-2 主要设备与仪器
• 2-2-3 试样制备
• 2-2-4 力学性能测试
• 2-2-5 其他性能测试
• §2-3 结果与讨论
• 2-3-1 稀土β晶型成核剂对 PPR 力学性能的影响
• 2-3-2 稀土β晶型成核剂对 PPR 结晶行为及结晶性能的影响
• 2-3-3 稀土β晶型成核剂对 PPR 的非等温结晶动力学研究
• 2-3-4 稀土β晶型成核剂对 PPR 的广角 X 射线衍射分析
• 2-3-5 PPR 加入成核剂前后的冲击断面扫描电镜（SEM）测试分析
• §2-4 本章小结
• 第三章 稀土β晶型成核剂改性均聚聚丙烯
• §3-1 前言
• §3-2 实验部分
• 3-2-1 实验原料
• 3-2-2 主要设备与仪器
• 3-2-3 试样制备
• 3-2-4 力学性能测试
• 3-2-5 其他性能测试
• §3-3 结果与讨论
• 3-3-1 稀土β晶型成核剂对 PPH 力学性能的影响
• 3-3-2 稀土β晶型成核剂对 PPH 结晶性能的影响
• 3-3-3 稀土β晶型成核剂对 PPH 的 DCS 测试
• 3-3-4 稀土β晶型成核剂对 PPH 的广角 X 射线衍射分析
• 3-3-5 PPH 加入成核剂前后的冲击断面扫描电镜（SEM）测试分析
• §3-4 本章小结
• 第四章 结论与工作展望
• §4.1 结论
• §4.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况