【摘 要】
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等规聚丙烯(iPP)具有低成本、耐腐蚀、易回收等优点,是目前工业上最广泛使用的树脂材料之一。iPP作为一种半结晶型聚合物,其物理性能很大程度上取决于其结晶行为,包括结晶速率、球晶尺寸和晶体结构等。因此,改善iPP的结晶行为,对于进一步拓展其应用领域具有重要的研究意义。论文将苯乙烯(St)、对乙烯基苯酚(VPh)等含苯基官能团熔融接枝法引入到iPP的分子链中,系统研究了它们的结晶行为,并探究了这些苯
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等规聚丙烯(iPP)具有低成本、耐腐蚀、易回收等优点,是目前工业上最广泛使用的树脂材料之一。iPP作为一种半结晶型聚合物,其物理性能很大程度上取决于其结晶行为,包括结晶速率、球晶尺寸和晶体结构等。因此,改善iPP的结晶行为,对于进一步拓展其应用领域具有重要的研究意义。论文将苯乙烯(St)、对乙烯基苯酚(VPh)等含苯基官能团熔融接枝法引入到iPP的分子链中,系统研究了它们的结晶行为,并探究了这些苯基官能团接枝链改善iPP结晶的机制。将聚丙烯接枝乙烯基苯酚(PP-g-PVPh)用作iPP的大分子成核剂,考察了 PP-g-PVPh分子结构及用量等对iPP结晶行为改善和力学性能提升的影响,论文主要取得以下研究结果:(1)通过熔融接枝制备了聚丙烯接枝苯乙烯(PP-g-PS),结果表明St接枝链的存在可以显著提高PP的结晶温度和结晶速率,并减小晶粒尺寸。一方面,St接枝段中苯环的刚性结构可以很容易地挤压PP链,形成相对有序的结构,苯环和PP螺旋链之间的相互π-π共轭可以进一步稳定这种结构。另一方面,位于非晶相的St接枝段可以阻碍晶体的生长,从而产生更细、更多的晶体。此外,St接枝链破坏了 PP链的立体规整性,导致γ晶的出现。(2)将含极性和苯环共轭结构的VPh熔融接枝到iPP分子链上,制备出PP-g-PVPh。VPh 具有淬灭 自由基的特性,可有效抑制接枝过程中 iPP 链段的降解。并且,VPh的引入能提高iPP的结晶温度达18.5℃,提升结晶速率K两个数量级以上,并减小晶粒直径到5 μm以下,其改性结晶能力比St更突出。此外,VPh的引入可提高iPP的耐热性、亲水性以及力学性能。(3)将PP-g-PVPh用作iPP的大分子成核剂,0.1~0.5 wt%的添加量可提高iPP的结晶温度达10℃,减小结晶晶核尺寸,促进成核。并且,PP-g-PVPh具有诱导iPP进行β结晶的特性,添加0.2 wt%可提高iPP冲击强度一倍以上,增韧能力可与商业成核剂相媲美。
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