无规共聚聚丙烯结晶性与其透明性关系的研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:kisscase
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由于具有较好的光学性能,无规共聚聚丙烯(PPR)被广泛用于制备透明制品。基于NX8000对聚丙烯良好的增透作用,本文研究了PPR/NX8000复合材料的结晶性和透明性以及力学性能,探索NX8000对PPR的影响。研究结果丰富了PP的结晶理论知识,对NX8000改性PP提供了科学依据。主要研究内容和结论包括:首先,研究了NX8000对PPR热力学行为的影响。结果表明:熔融非等温结晶下,随着NX8000的增加,PPR的结晶温度(Tc)先增大后趋于平缓,Tc最大值为119.1℃;二次熔融的熔点(Tm)也随之逐渐增大,并出现多重熔融峰现象。这是由于熔体冷却结晶生成α和γ两种不同晶型,以及熔融重结晶的结果。在加热过程中,高NX8000含量的PPR会发生γ→α晶型转变,低NX8000含量的PPR会发生αI→αII晶型转变。熔体等温结晶可知,PPR呈二维生长,且其结晶速率(Zt)与NX8000的含量呈正相关,对比含0.3 wt%成核剂的PPR,含0.5 wt%的Zt增大了309倍。接着,研究了NX8000对PPR结晶形态的影响。NX8000能够促进PPR球晶细化和均质化,成核剂添加量越多,效果越显著。当NX8000含量为0.5 wt%时,PPR的球晶尺寸可以缩小100倍以上。同时,γ晶与成核剂含量呈正相关,含0.5 wt%成核剂的PPR的γ晶相对含量(Kγ)可达64.9%。这是因为成核剂提高了Tc,更有利于γ晶的生长。最后,考察了NX8000对PPR光学性能及力学性能的影响。结果可知,NX8000能够大幅度减小PPR的雾度,当含有0.5 wt%成核剂时,PPR的雾度可低至5.2%。研究表明,随着NX8000含量的增加,PPR的γ晶含量与其透明性之间的负相关性;PPR的球晶尺寸越小越均匀,其透明性越高。综合作用效果是NX8000对PPR有高效的增透作用。同时,在一定含量范围内,NX8000增加了PPR的屈服强度、弯曲模量、拉伸断裂伸长率和缺口冲击强度,改善了材料的刚性和韧性。
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