聚丙烯复合材料界面结晶结构及成因分析.pdf

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1、聚丙烯复合材料界面结晶结构及成因分析《上海塑料》2016年第1期(总第173期)聚丙烯复合材料界面结晶结构及成因分析卫红斌(陕西金泰氯碱化工有限公司质检中心，陕西榆林718199)摘要聚丙烯复合材料的界面结晶结构在其功能性应用上起着决定性的作用。界面剪切应力对结晶形貌有很大的影响。介绍了三种不同界面结晶形态的复合材料；分析了三种结晶形态的界面结晶层的取向，并探讨了结晶形态对界面剪切强度及拉伸强度的影响。关键词聚丙烯；结晶结构；螺旋构象；诱导结晶；界面作用；剪切取向；力学强度中图分类号：TQ320．6文献标志码：

2、A文章编号：1009—5993(2016)O1—0026—06InterfaceCrystallineStructureandGenesesAnalysisofP0lyprOpyleneCompositeswEIHong—bin(ShaanxiJintaiChlor—AlkaliChemicalCo．，Ltd．，QualityInspectionCenter，Yulin718199，China)Abstract：Theinterfacecrystallinestructureofpolypropylenecom

3、positesplaysadecisiveroleinitsfunctionalapplications．Interracialshearstresshasagreatinfluenceonthemorphologyofthecrystals．Threekindsofcompositematerialswithdifferentinterfacesareintroduced，andtheorientationoftheinterfaceofthreekindsofcrystallinemorphologyisa

4、nalyzed，andtheeffectofcrystallinemorphologyontheshearstrengthandtensilestrengthoftheinterfaceisdis—cussed．Keywords：polypropylene；crystallinestructure；helicalconformation；inducedcrystallization；interfaceinteraction：shearorientation：mechanicalstrength异相成核结晶。聚合

5、物的异相成核，指的是由于聚0前言合物中含有外来杂质，在聚合物的结晶成核过程聚丙烯为半结晶性聚合物，它能形成很多典型中，这些外来杂质通过物理吸附，使熔体中的分子的结晶结构。这些不同的结晶结构对聚合物的性链附着在外来杂质的表面，使这些分子链在杂质表能影响很大口]。聚丙烯具有稳定的螺旋构象。根面有序排列最终形成晶核]。由于固体吸附物的据螺旋构象可以把晶体分为a晶型、口晶型和y晶量可以控制，所以可以调控聚合物的结晶度和成核型]。对于半结晶性聚合物来说，通常有均相成速率，从而获得晶粒尺寸小的聚合物，提高了制品核、异相成核

6、和自成核三种结晶成核方式，它们的的力学性能。自成核，则指的是熔体中局部有序的成核机制完全不同口]。纤维诱导聚合物结晶属于分子链团形成晶核，这些晶核在随后的结晶过程中诱导结晶¨7]。根据不同的结晶成核条件，聚丙烯能形成球晶、横晶、柱晶等聚集态结构。纳米无机微作者简介：卫红斌(1985一)，男，助理工程师，从事粒可进一步提高聚丙烯的模量、强度和韧性。纳米聚氯乙烯、烧碱、废水等检验工作。无机微粒对聚丙烯结晶存在异相成核作用，使聚丙一26一聚丙烯复合材料界面结晶结构及成因分析《上海塑料》2016年第1期(总第173期)

7、烯结晶加快，球晶细化，且可诱导聚丙烯形成口晶效地促使横晶，甚至是晶的形成。型。。然而，这一异相成核作用取决于纳米无机通过对玻璃纤维的牵引，可在聚丙烯熔体中形微粒与聚丙烯间界面的相互作用，而界面的相互作成剪切作用力，在不同相对分子质量的基质中诱导用与纳米无机微粒的表面处理剂或与为改善纳米形成不同的界面结晶。这是因为在聚丙烯熔体中，无机微粒分散性和提高界面的相互作用而加入的剪切应力能够诱导分子链的伸展和取向，这些取向改性剂有关口”]。的分子链更接近晶格中的分子链状态。与无序分聚合物分子链在加工过程中会受到剪切或拉布

8、的分子链相比，预取向的分子链要跨越的动力学伸场的作用。尽管相对于拉伸场，剪切流动被认为障碍要小，同时长链分子的松弛速率比短链分子的是一种弱流动，但是它对半结晶聚合物聚丙烯的结松弛速率慢得多，因此当施加剪切应力时，聚丙烯晶形态、结晶动力学及性能都有很大的影响。一般高分子链对伸展链的形成起着重要的作用。在线在聚丙烯熔体中，流场的作用能导致弯曲的分子链性聚丙烯中，分子链的松弛时间是相对分子质