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添加成核剂是改善聚丙烯(iPP)性能的一种重要方法。目前对于聚丙烯成核剂的研究主要是不同化学结构的成核剂改性聚丙烯的宏观性能、结晶行为及微观形态。但具有类似化学结构的成核剂在成核性能上存在明显差异,因此成核剂的晶体结构可能对其在聚丙烯中的成核效应有至关重要的影响。1,3,5-苯三甲酰胺类成核剂是近年来开发的一种用于聚丙烯的高效成核剂。本文采用恒温水浴法制备了1 3,5-苯三甲酰三(苯胺)(BTA-93),并选用蒸气扩散法培养了 BTA-93的单晶,采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)以及DSC熔点测定等测试手段对所制备的成核剂BTA-93进行了化学结构的表征。采用单晶X-射线衍射法解析了所制备成核剂BTA-93的单晶结构,获得了相应的晶胞参数。同时,研究了等温和非等温结晶过程中成核剂BTA-93对聚丙烯晶核密度及结晶动力学的影响。1,3,5-苯三甲酰三(苯胺)的红外光谱、核磁共振氢谱及熔点测试结果表明所制备的化合物是1,3,5-苯三甲酰三(苯胺)。以甲醇和乙醚为溶剂选用蒸气扩散法培养得到BTA-93单晶,单晶X-射线衍射结果表明BTA-93的晶体空间群是手性P21/n,属于单斜晶系,晶胞参数为 a=0.5015nm、b=2.6937nm、c=1.5801nm、α=y=90°、β=98°。通过比较发现BTA-93晶胞b轴的长度(2.6937nm)大约是iPP晶胞a轴长度(0.655nm)的4倍,失配率为2.81%,符合附生结晶的上限,说明BTA-93与聚丙烯之间存在良好的晶格匹配关系。采用Avrami理论和Lamberti计算模型研究了等温结晶条件下1,3,5-苯三甲酰三(苯胺)(BTA-93)以及1,3,5-苯三甲酰三(环己胺)(BTA-99)成核聚丙烯等温结晶动力学,并计算了不同情况下成核聚丙烯的晶核密度。在不同的等温结晶温度下改性聚丙烯的结晶速率常数均要比空白聚丙烯的高。在相同结晶温度下,BTA-93和BTA-99的加入显著提高了聚丙烯的结晶速率。通过Lamberti计算模型得出,随着结晶温度的增加,空白iPP和改性iPP晶核密度明显发生下降,其中改性iPP晶核密度下降幅度比空白iPP低。在相同结晶温度下,与HPN-68改性聚丙烯相比,BTA-93和BTA-99改性聚丙烯晶核密度较高。偏光显微镜(POM)观测结果表明,与空白iPP相比,BTA-93和BTA-99成核剂的加入显著降低球晶的尺寸,提供更多的晶核。广角X-射线衍射结果表明BTA-93和BTA-99成核剂的加入并没有改变iPP晶型,它们与HPN-68一样,都是iPP的α晶型成核剂。采用莫志深法对BTA-93和BTA-99改性聚丙烯的非等温结晶动力学进行了研究。结果表明,随着降温速率的增加,聚丙烯结晶峰温度显著降低,结晶峰宽度也相应变宽。在同一降温速率下,成核剂改性iPP的结晶峰温度比空白iPP的均要高。当冷却速率为10℃/min时,BTA-93及BTA-99对聚丙烯结晶峰温度的提升程度与HPN-68基本相当。随着相对结晶度的提高,达到此相对结晶度所需的冷却速率越大,结晶速率越小。在达到相同的相对结晶度时,空白iPP所需的冷却速率最大,BTA-93改性iPP所需的冷却速率最低,结晶速率最快,接下来依次是HPN-68/iPP和BTA-99/iPP,说明BTA-93和BTA-99的加入有效地提高了 iPP的结晶速率,BTA-93与BTA-99是两种与HPN-68成核效果相当的有效成核剂。