表面接枝改性纳米二氧化硅填充聚丙烯的结晶行为

应用差示扫描量热方法研究了纳米二氧化硅 (SiO2 )及其表面接枝改性对聚丙烯 (PP)结晶过程、等温与非等温结晶动力学的影响 ,并研究了上述等温结晶的熔融行为和平衡熔点 .研究发现纳米SiO2 具有明显的异相成核效应 ,能够提高PP的结晶温度、熔融温度、结晶度和结晶速率 ,但降低聚丙烯结晶的完善程度 .粒子的表面接枝处理 ,因改善了粒子与基体的亲和性而有利于粒子成核效应的提高 ,而且此效应尚与粒子的分散相关     

具有包藏结构的三元聚丙烯纳米复合材料结构与性能关系的研究

制备了一种新型聚丙烯 丁苯橡胶 纳米碳酸钙三元纳米复合材料 .研究结果显示 ,复合材料中的大多数纳米碳酸钙粒子被包藏在丁苯橡胶中 ,并与之共同形成分散于聚丙烯树脂中的分散相 ,这种聚丙烯纳米复合材料具有高刚性、高韧性、高耐热性和高的结晶速率 .系统研究了成核剂苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙的用量对该类纳米复合材料相态结构、结晶形态和结晶动力学的影响 ,以及具有包藏结构的分散相粒径和PP中β晶含量对材料性能的影响 .结果表明 ,苯甲酸钠的加入和纳米碳酸钙用量的提高均可使体系中分散相粒径减小 ,结晶速率加快 ,进而使材料的韧性、刚性和耐热性提高 .     

聚丙烯/纳米蒙脱土复合材料的结晶动力学研究

采用热分析方法，研究了聚丙烯／纳米蒙脱土复合材料（PP／CLAY）的等温结晶行为，并分别用Avrami方程和赵志英方法对所得数据进行了分析，研究结果表明，纳米蒙脱土微粒对聚丙烯等温和非等温结晶行为均有不同程度的影响，可提高聚丙烯的结晶速率并改善结晶结构。     

高抗冲共聚聚丙烯的结晶动力学及形态

用示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)和场发射扫描电镜(FESEM)对高抗冲共聚聚丙烯(HIPP)的非等温结晶行为、等温结晶动力学及结晶形态进行了系统研究, 并与均聚聚丙烯(iPP)进行了对比. 非等温热分析结果表明, HIPP的结晶和熔融温度均低于iPP. 等温结晶动力学分析结果表明, HIPP的半结晶时间、结晶活化能及分子链折叠端表面自由能均高于iPP. 研究结果表明, HIPP中的共聚组分与基体存在部分相容性, 并阻碍其结晶. PLM和FESEM研究结果表明, HIPP中存在大量均匀分散的橡胶粒子, 其直径约1~2 μm, 并具有核-壳结构. 增韧相在基体相中的良好分散与粘结, 以及有效核-壳增韧结构的形成是实现HIPP良好刚-韧平衡性能的关键. 这与HIPP的组成及聚合工艺密切相关.     

聚丙烯/PMMA/CaCO3纳米复合材料的制备、结构与力学性能

分别将经不同表面处理的纳米碳酸钙粒子与聚合物PP共混,制备PP／CaCO3和PP／PMMA／CaCO3纳米复合材料。用TEM观察了表面处理后纳米粒子的粒径与分散情况,发现复合粒子分散较均匀。用DSC与WAXD研究了复合材料的结晶行为,发现原位聚合制备的PMMA／CaCO3纳米复合粒子与PP共混后,PP有异相成核作用,出现了不稳定的PPβ晶型。PP／PMMA／CaCO3纳米复合材料力学性能有大幅度的提高。     

聚丙烯/累托石纳米复合材料的非等温结晶动力学研究

在双螺杆挤出机上熔融共混制备了聚丙烯 (PP) 有机累托石 (OREC)纳米复合材料 ,采用广角X 射线衍射 (WAXD)定性地分析了PP OREC纳米复合材料及纯PP的结晶形态 ,由半峰宽定性地判断了对应晶面法向的晶粒的大小 .结果表明有机累托石没有改变聚丙烯的结晶晶型 (纳米复合材料主要还是α晶型 ) ,但是细化了晶粒的尺寸 .采用差示扫描量热法 (DSC)定量地研究了复合材料的非等温熔融结晶动力学 ,对所得数据分别用Jeziorny法的Mo法进行了处理 ,表明非等温结晶动力学参数Zc 及Avrami指数n随冷却速率的增加而增加 ,复合材料的Avrami指数n大于纯PP的n ;对相同配比的纳米复合材料 ,随着结晶度的增加 ,单位结晶时间里达到一定结晶度所需要的降温速率F(T)增大 ,对同一个设定的结晶度 ,纳米复合材料的F(T)比纯PP的小 ,说明需要的降温速率减小 .所有这些均说明有机累托石可作为聚丙烯的结晶成核剂 .     

纳米/微米碳酸钙的结构表征和热分解行为

采用棕榈酸对纳米碳酸钙进行有机表面改性, 运用SEM﹑TEM、XRD、FTIR 及TG-DTG 对表面改性前后的纳米碳酸钙进行表征, 并与微米碳酸钙的微晶结构及热分解特性进行比较. FTIR 分析结果确证了棕榈酸与纳米碳酸钙表面是以化学键合和物理吸附方式相结合, 粒子表面存在羧基等有机官能团的红外吸收特征. 对比研究发现, 碳酸钙微晶纳米化后, 其红外V3特征吸收峰出现约35 cm-1 的蓝移现象, 并且明显窄化. 初步解释了纳米碳酸钙红外吸收峰蓝移的原因, 认为尺寸效应和晶体场效应是影响纳米碳酸钙红外光谱特征的主要因素. 微晶结构的变化使得纳米碳酸钙的热分解反应表现出反常特性, 热分解温度较微米碳酸钙下降了40.6 ℃.     

改性高岭土对PP/高岭土纳米复合材料结晶性能的影响

通过将不同改性的高岭土与聚丙烯共混, 制备了聚丙烯插层的PP/高岭土纳米复合材料. 并通过X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)研究了复合材料的微观结构, 同时通过差示扫描(DSC)非等温结晶方法和偏光显微镜(PLM)照片, 研究了改性高岭土母粒对聚丙烯的结晶性能的影响. 采用Avrami方程式及Jeziorny修正过的Avrami的方程式对PP/高岭土的非等温结晶动力学进行了研究. 结果表明, 有机改性过的高岭土可被聚丙烯完全剥离, 在XRD谱图中, 高岭土的001峰不可见, 在TEM中可见剥离的片层. 同时随着改性高岭土的加入, 使得聚丙烯异相成核结晶增长, 且填充聚丙烯的最快结晶温度在395K. 结果也表明, 有机改性的高岭土能有效促进PP的异相成核, 提高PP的结晶速率和结晶温度, 但对结晶速率常数影响不是很大.     

疏水球状碳酸钙的制备、表征及对聚丙烯力学性能的影响

以十二碳醇磷酸酯(DDP)为改性剂, 采用碳化法制备了分散性良好的球状碳酸钙粒子. 通过FESEM, XRD, FTIR及活化度和接触角测试对产物进行了表征. XRD分析结果表明, 随着DDP添加量的增加, 所得CaCO3由方解石型向文石型转变. FTIR结果表明, 改性剂与碳酸钙表面是以化学键合和物理吸附方式相结合. 当DDP含量达到2%时, 接触角为120.43°, 活化度达到99%, 碳酸钙粒子由亲水性转变为完全疏水性. 考察了反应温度和DDP含量对产物形貌与结晶行为的影响, 并对改性机理进行了初步探讨. 将产品填充到聚丙烯(PP)中, 测定了PP的力学性能.     

聚丙烯/聚(丙烯-g-马来酸酐)/蒙脱土纳米复合材料结晶动力学研究

非等温结晶动力学;聚丙烯/聚(丙烯-g-马来酸酐)/蒙脱土纳米复合材料结晶动力学研究     

Nucleation characteristics of the α/β compounded nucleating agents and their influences on crystallization behavior and mechanical properties of isotactic polypropylene

Nucleation characteristics of isotactic polypropylene (iPP) nucleated by the α/β compounded nucleating agents (NAs) were investigated by wide‐angle X‐ray scattering, differential scanning calorimetry and mechanical testing. The results showed that the nucleation effect of the α/β compounded NAs depends on not only nucleation efficiency (NE) of individual β and α NAs and their ratios but also the processing conditions, especially the cooling rates. The nucleating characteristics of the α/β compounded NAs can be illustrated by competitive nucleation. The NA with high NE played a leading role during iPP crystallization even at a low weight ratio and at different cooling rates. The stiffness and toughness of iPP can be simultaneously improved by using suitable compositions at the appropriate ratios. Finally, the nonisothermal crystallization kinetics of iPP nucleated with the α/β compounded NAs was described by Caze method and the crystallization activation energy of nucleated iPP was calculated by Kissinger equation. The result indicated that the crystal growth pattern of nucleated iPP was heterogeneous nucleation followed by three‐dimension spherical growth. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 48: 653–665, 2010     

改性纳米碳酸钙-聚丙烯复合材料的结构与性能研究

制备了硬脂酸钙包覆的纳米碳酸钙( CaSt-nano-CaCO3),并采用熔融共混的方法制备出iPP/CaStnano-CaCO3和iPP/nano-CaCO3复合材料.与纯iPP相比,复合材料的弯曲强度和弯曲模量随着CaCO3粒子含量的增加而提高,冲击性能也得到改善.相对于iPP/nano-CaCO3,iPP/CaS...     

稀土氧化物对聚丙烯等温结晶动力学的影响

本文用差示扫描量热法测定了3种稀土氧化物对聚丙烯等温结晶行为的影响。结果表明,Avrami方程指数n、成核机理、晶体生长方式以及结晶晶型基本上不受稀土氧化物的影响。少量稀土氧化物可使结晶晶格垂直于分子链方向单位面积的界面自由能降低,结晶速率加大,其中Y_2O_3的效果最为显著,La_2O_3效果最低,混合稀土的作用效果与Y_2O_3相似。填加1wt%的Y_2O_3可使聚丙烯的结晶速度常数增大一个数量级。     

超细CaCO_3的粒子尺寸对PP结晶行为的影响

The effects of CaCO3 on the crystallization behavior of polypropylene (PP) were studied by means of DSC and WAXD.The average sizes of the CaCO3 powders used were 0.1μm (UC) and 0.5μm (GC),respectively.The PP/CaCO3 composites at compositions of 1phr and 10 phr were investigated.The results showed that the addition of CaCO3 reduced the supercooling,the rate of nucleation and the overall rate of crystallization (except for the 10phr UC/PP sample).The crystallinity of PP was increased and the size distribution of the crystallites of α-PP was broadened.On the other hand,the crystallization rate of 10phr UC/PP is 1.5 times higher than that of neat PP.It has an overall rate of crystallization 2 times as much as that of the neat PP and has the maximum crystallinity.The sizes of crystallites and the unit cell parameters of α-PP were varied by the addition of CaCO3.β-PP was formed by addition of GC and was not detected by addition of UC.The differences of crystallization behaviors of PP might be attributed to the combined effects of the content and size of CaCO3 filled.     

胆固醇对卵磷脂有序体中生成CaCO3晶型的影响

报道了在卵磷脂、胆固醇、橄榄油、电解质溶液组成的分子有序组合体中,胆固醇的加入影响了有序体的膜结构、表面特性,从而也影响到有序体微环境中所生成的CaCO₃晶体结构。随着胆固醇含量增加,在一定范围内球霰石的相对含量增大;油包水体系中生成的球霰石相对含量远大于水包油体系中生成的球霰石相对含量。     

STRUCTURAL COMPLEXITY OF POLYMORPHS OF CALCIUM CARBONATE AND ITS CRYSTALLINE HYDRATES

Journal of Structural Chemistry - The information content per contact in the net of contacts and in the critical net of structural units of CaCO3 crystal modifications and CaCO3 crystalline...     

The influences of α/β compound nucleating agents based on octamethylenedicarboxylic dibenzoylhydrazide on crystallization and melting behavior of isotactic polypropylene

The influences of α/β compound nucleating agents based on octamethylenedicarboxylic dibenzoylhydrazide on crystallization and melting behavior of isotactic polypropylene (iPP) were analyzed. It is found that the crystallization temperatures of nucleated iPP were increased by above 11.0°C and the relative contents of β‐crystals (K_β ) in iPP reached above 0.40 after addition of compound nucleating agents. The K_β values depend on cooling rate, crystallization temperature in isothermal crystallization, and the difference between the crystallization temperatures of iPP nucleated by two individual nucleating agents. The nonisothermal crystallization kinetics were studied by Caze method and Mo method, respectively. The effective activation energy was calculated by the Friedman's method. The results illustrate that the half crystallization time was shortened and the crystallization rate was increased obviously after addition of nucleating agents, and the effective activation energy was increased with the relative crystallinity.     

碳酸钙在聚合物胶束控制下的仿生合成

合成了温敏性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(L-谷氨酸)(PNIPAM-b-PLGA)嵌段共聚物,在较高温度下制备了以PNIPAM为核、以PLGA为壳的自组装胶束,研究了胶束对碳酸钙晶体生长的控制作用.使用扫描电镜和X射线衍射表征了碳酸钙晶体的形貌和晶型.当聚合物胶束浓度较高时,得到纤维状的文石;当胶束浓度较低时,...     

全同立构聚丙烯的晶片形态

本文应用光学显微镜,扫描和透射电子显微镜从三种不同层次的结构水平上研究了α和β两种晶型的全同立构聚丙烯的球晶和晶片形态结构,特别是应用四氧化钌染色技术直接观察到两种不同晶型聚丙烯球晶中单独分离的晶片形态.结果表明,不同晶型聚丙烯球晶的形态是不同的,其所呈现的性质与其内部晶片结构的排列特征相对应.同时研究了两种晶型聚丙烯在熔体拉伸结晶条件下生成的晶片形态,倾向于相同的取向晶片结构.电子衍射数据证明了,β型聚丙烯在拉伸取向结晶时将转变为α晶型.     

等规聚丙烯/二元乙丙橡胶合金相分离对结晶动力学的影响

用小角激光光散射(SALLS)、相差显微镜(PCM)、示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了聚丙烯/二元乙丙橡胶(iPP/EPR)共混体系的相分离行为和等温结晶行为.发现iPP/EPR(50/50,W/W)发生的液-液相分离遵循spinodal机理.通过Cahn-Hilliard方程求得了不同实验温度下iPP/EPR的表观扩散系数(Dapp)以及spinodal温度(Ts).考察了不同相分离程度的iPP/EPR体系结晶动力学,发现延长相分离时间(tps)或提高相分离温度(Tps)均会导致半结晶时间(t1/2)增大,即结晶速率降低.这被归于EPR成核作用的降低.动力学分析结果表明Avrami模型适用于描述该体系的等温结晶过程,其结晶机理基本不受相分离程度的影响,结晶均以瞬时成核和三维生长为主.