_成核剂改性ppr_ipp共混物的力学性能与结晶结构的关系

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1、华南理工大学学报(自然科学版)第39卷第6期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol．39No．62011年6月(NaturalScienceEdition)June2011文章编号:1000-565X(2011)06-0077-07β成核剂改性PPR/iPP共混物的*力学性能与结晶结构的关系11211朱亚明刘述梅蒋文真周延辉赵建青(1．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640;2．广州市合诚化学有限公司，广东广州510620)摘要:利用差示扫描量热法和X射线衍射法研究了稀土配合物(β成

2、核剂)改性无规共聚聚丙烯(PPR)/等规聚丙烯(iPP)共混物的力学性能和结晶结构的关系．结果表明:添加0.05%的β成核剂能够大幅度地提高PPR、PPR/iPP(质量比分别为70/30、50/50、30/70)2共混物、iPP的冲击韧性，缺口冲击强度分别从42.7、33.7、14.5、8.3、5.1kJ/m上升至287.8、63.4、29.3、13.9、8.2kJ/m，而拉伸强度下降幅度均在10%以内;加入0.05%成核剂后，PPR/iPP(质量比70/30)共混物的熔融峰温从161.9℃降至149.8℃，β晶相对含量从45.3%增至53.1%，

3、有明显的β晶成核促进作用;冲击断面的扫描电镜照片显示，该体系呈现明显的韧性断裂特征;成核剂用量增至0.20%时，共混物熔融峰温为159.8℃，β晶相对含量为45.1%，成核剂对共混物β晶的成核作用减弱，增韧作用降低．关键词:聚丙烯;共混;增韧;成核;晶型中图分类号:TB324doi:10．3969/j．issn．1000-565X．2011．06．014无规共聚聚丙烯(PPR)是丙烯和3.0%～7.0%iPP结晶中的含量远低于α晶，熔点比α晶低20℃(质量分数)的乙烯在一定温度、压力和催化剂作用左右，有序程度和热力学稳定性方面低于α晶．γ晶［6］［

4、7］下形成的共聚物，乙烯链节随机地分布到聚丙烯长则多由链缺陷或高压条件所致，Turner-Jones早链中，其主链结构规整性较等规聚丙烯(iPP)差，但在1971年就发现iPP分子链上共聚乙烯会促进γ［1-2］［8-9］它具有更优的抗冲击性能和耐压性能．与iPP一晶的生成，Mezghani、Laihonen等的研究表明，乙样，PPR仍为结晶型聚合物，晶型复杂，可为α、β、γ烯含量的增加和较低的冷却速率有利于γ晶的等晶型，且各晶型随加工条件的改变易相互转形成．［3］化．成核剂可较大程度地改变聚丙烯的结晶度和各种成核剂对iPP的晶型改性一直是研究热［1

5、0］结晶形态，加快结晶速率．一般而言，α成核剂使聚点，冯嘉春等研究发现，0.5%(质量分数)的镧配丙烯结晶度增大，刚性增加，冲击强度则呈下降趋合物对iPP具有明显的α晶成核促进作用，并利用势;β成核剂使聚丙烯中β晶含量大幅提高，其独特Avrami方程和Lauritzen-Hoffman对其结晶动力学进的束状聚集结构在受力时产生裂纹带，可使韧性增行研究发现，成核剂通过在更高的温度下增加晶核加1倍以上，同时对其它性能没有明显的不利影响，数目以及降低结晶生长时大分子在垂直于分子链方［4-5］因而β晶是一种最有应用价值的晶型．β晶在向折叠的界面自由能，使大

6、分子链更易排入晶格;他收稿日期:2010-11-05*基金项目:广东省教育部产学研结合项目－基地建设专项(2009B090200025);广东省教育部产学研结合项目(2010B090400150)作者简介:朱亚明(1978-)，男，工程师，主要从事高分子材料改性研究．E-mail:psymzhu@scut．edu．cn通讯作者:刘述梅(1968-)，女，博士，副教授，主要从事有机硅合成、高分子材料改性等的研究．E-mail:liusm@scut．edu．cn78华南理工大学学报(自然科学版)第39卷们还发现在0.08%(质量分数，余同)的稀土配合

7、物射线衍射仪(XRD)对注射成型的2cm×2cm试样(WBG)或0.06%的N，N'-二环己基对苯二甲酰胺在5°～40°范围内以2°/min的速度作步进扫描．采［11］成核作用下，iPP体系β晶相对含量可达92%．用日本JEOL公司JSM-6380LA型扫描电镜(SEM)PPR工业化时间较短，有关其成核规律的研究相对对镀金后的冲击断面进行观察．［3］较少，Xiao等对WBG成核剂作用下PPR和iPP2结果与讨论晶型的转变进行了比较研究．PPR与iPP分子链结构几乎相同，两者相容性好，有关各种成核剂对2．1成核剂对PPR/iPP共混物性能的影响PPR

8、，尤其是iPP的成核作用的研究较多，但对两者采用0.05%和0.20%(质量分数)的成核剂分共混物的成核规律研究却未见报道