稀土β成核剂/nano-CaCO_3/PP复合材料的研究

题名:稀土β成核剂/nano-CaCO_3/PP复合材料的研究
作者:王虎
学位授予单位:河北工业大学
关键词:聚丙烯;;稀土β成核剂;;纳米碳酸钙;;力学性能;;结晶性能;;改性
摘要:
 本文选用新型稀土β成核剂(WBGⅡ)和纳米碳酸钙对无规共聚聚丙烯(PPR)及均聚聚丙烯(PPH)进行双重改性,同时以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)分别作为PPR、PPH与纳米碳酸钙的strong magnets相容剂来改善其界面效果;并对WBGⅡ/nano-CaCO3/相容剂/PP复合体系中各组分对体系的力学性能、结晶性能和非等温结晶动力学的影响作了初步研究。研究发现:
 适量β成核剂和纳米碳酸钙的加入有效提高了聚丙烯的冲击强度,改性PPR复合材料是纯PPR的1.5倍;改性PPH复合材料是纯PPH的2.6倍;而改性后复合材料的拉伸和弯曲性能却只有小幅度的下降,大大提高strong magnets了材料的综合力学性能。
 等温结晶过程中,纳米碳酸钙可以有效细化PP球晶尺寸,提高结晶速率;成核剂WBGⅡ能够诱导大量β晶的生成,其中β-PPR为“针状”,而β-PPH则为“花瓣”状。对于PPR复合体系,成核剂和纳米碳酸钙彼此之间存在排斥效应,降低了双方的成核活性。
 纳米碳酸钙和β成核剂均能提高均聚聚丙烯PPH的strong magnets熔融温度、起始结晶温度和结晶温度,有效降低材料的过冷度,使材料的结晶温度范围变宽;同时在非等温结晶过程中,由于成核剂将材料的结晶温度提到了高温区,使得改性PPH开始结晶时相对困难,结晶速率减缓,延长了材料的半结晶期t1/2。
 Jeziorny和莫志深改进方程均能够很好的描述PPH及其改性复合材料的非等温结晶动力学。
学位年度:2009