TEXTURE AND CRYSTALLINITY EVOLUTION IN ISOTACTIC POLYPROPYLENE INDUCED BY ROLLING AND THEIR INFLUENCE ON MECHANICAL PROPERTIES

The orientation and crystallinity evolution of isotactic polypropylene （iPP） induced by rolling were studied using wide angle X-ray scattering with an area detector. The tensile mechanical properties of rolled isotactic polypropylene sheets were also measured in this work. The texture component method was used to analyze the rolling texture. The rolling texture consists mainly of （010）[001], （130）[001] and [001]//RD fiber components in the sample with a rolling true strain of 1.5. The results reveal that crystallinity drastically decreases during rolling. It is suggested that amorphization is a deformation mechanism which takes place as an alternative to crystallographic intralamellar slip depending on the orientation of the lamellae. Both the orientation and crystallinity affect the tensile mechanical properties of rolled polypropylene. Crystallinity influences the elastic modulus on both directions and yield strength on transverse direction at the first stage of deformation. Orientation is the main reason for the changes of mechanical properties, especially at the latter part of deformation. The changes of both tensile strength and elongation percentage on rolling direction are larger than those on transverse direction, which results from the orientation. At last, the anisotropic mechanical properties occur on the rolling and transverse direction： high tensile strength with low elongation percentage on rolling direction and low tensile strength with high elongation percentage on transverse direction.     

胍盐低聚物及其在聚丙烯中的热稳定性分析

将自制的胍盐低聚物(PHMG)分别以熔融共混和键合反应的方式引入到聚丙烯(PP)基体中.用透射电子显微镜(TEM)观察了两种不同引入方式下 PHMG 在 PP 基体中的分布,并用热重分析法(TGA)研究了它们的热分解特性.研究表明:PHMG 与 PP 的熔融共混由于两者之间极性相差较大,PHMG 倾向于以团簇的形式分布在 PP 基体中,分布不均匀,其共混物倾向于按PHMG、PP 各自的规律降解;但 PHMG 与 PP 进行键合后,PHMG 则均匀分布在 PP 基体中,PHMG 倾向于与 PP 同时降解.     

基于三维椭球模型的构象弹性理论

基于合理的旋转异构态模型得到二维链构象分布函数,通过假设构象态消失规则得到的构象弹性理论能很好地描述高分子材料的橡胶弹性．本研究利用三维椭球模型,考虑各向异性的形变过程,对构象弹性理论进行了进一步修正;并且利用修正后的理论计算全同立构聚丙烯（iPP）的应力应变关系．理论结果成功地描述了在形变过程中,由于结构变化对自由能、熵及内能变化的影响．此外,对高分子凝聚态多尺度衔接问题也作了初步探索．     

复合成核剂对聚丙烯结晶行为的影响

以超细橡胶粒子与有机磷酸盐成核剂复配的方法制备了一种新型复合成核剂,通过示差扫描量热法(DSC)比较了复合成核剂改性PP以及有机磷酸盐成核剂改性PP的结晶温度、等温结晶行为及等温结晶动力学;利用扫描电子显微镜(SEM)的能谱附件和透射电子显微镜(TEM)研究了复合成核剂的微观形态及其在PP中的分散情况.研究结果表明,复合成核剂中超细橡胶粒子作为载体使有机磷酸盐成核剂附着在其表面,提高了成核剂在聚丙烯中的分散性,因而提高了成核剂的成核效率,当成核剂用量较小时,即可明显提高PP的结晶速率和力学性能.     

杂环化聚丙烯亚胺树状聚合物负载钌铑双金属纳米粒子的制备及在催化丁腈橡胶氢化中的应用

以十五元三烯氮杂大环改性的不同代数聚丙烯亚胺树状聚合物(Gn-M,n=2,3,4)为模板,通过共络合-还原方法制备了一系列钌/铑双金属纳米粒子[Gn-M(RuxRh100-x)DTNs,x为Ru摩尔分数],并将其应用于丁腈橡胶(NMR)的催化氢化.用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射分析(XRD)及X射线能谱(EDS)表征DTNs的金属组成和结构,结果表明,DTNs上的双金属离子被还原成金属单质并负载于Gn-M上;粒度分析结果表明,G2-M(Ru50Rh50),G3-M(Ru50Rh50)和G4-M(Ru50Rh50)DTNs的平均粒径分别为7.5,8.1和4.5 nm.凝胶测试及核磁共振波谱(1H NMR)结果表明,Ru/Rh DTNs催化剂对丁腈橡胶的催化氢化反应具有良好的选择性.当以G4-M(Ru30Rh70)DTNs为催化剂时,NBR的氢化度最高可达99.51%,循环使用2次后,丁腈橡胶的氢化度仍可达到90.58%.     

聚丙烯/无机纳米粒子复合材料的发泡行为

利用型腔体积可控注塑发泡装备制备聚丙烯/无机纳米粒子微发泡复合材料,通过复合材料的流变行为和结晶行为,分析了无机纳米粒子对聚丙烯发泡行为的影响。结果表明:无机纳米粒子有促进气泡异相成核作用,同时无机纳米粒子引入可以提高聚丙烯黏弹响应和降温结晶起始温度,起到了抑制泡孔结构恶化的作用,显著改善了聚丙烯的泡孔结构;在聚丙烯材料中添加纳米CaCO3、纳米OMMT、纳米SiO2进行发泡,以PP/OMMT发泡材料的发泡质量最理想,其泡孔密度和尺寸分别为2×106个/cm3和24.2μm。     

聚丙烯/锡氟磷酸盐玻璃复合材料的结构与性能

锡氟磷酸盐玻璃(Pglass)具有较低的玻璃化转变温度,在常规聚合物加工温度窗口内具有熔融流动性,是一种新型的无机类聚合物玻璃。本文采用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/Pglass有机聚合物/无机玻璃复合材料,并对其相形貌、界面性能、流动性能、结晶性能、力学性能和热稳定性能进行了研究。结果表明:Pglass以微米级颗粒分散在PP基体中,且两相之间界面明显、相容性较差。Pglass的添加使复合材料的熔体剪切粘度降低。Pglass的存在促进了基体PP的结晶。复合材料的弹性模量随着Pglass含量的增加而增加。Pglass提高了复合材料的热稳定性。     

多层次炭结构对膨胀阻燃聚丙烯性能的调控作用研究

将具有封闭空心结构的酚醛微球(HPMs)引入到聚丙烯/膨胀阻燃剂(PP/IFR)体系,燃烧时一方面依托PP/IFR形成膨胀多孔炭,另一方面通过HPMs形成空心炭微球,嵌入到前面多孔炭的骨架中,形成具有多层次孔的炭结构,从而调控膨胀炭层,进而调节材料的阻燃性能.通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)等研究了材料的阻燃性能;通过热失重分析(TGA)测试其热稳定性;采用红外热成像仪监测燃烧过程材料的表面温度,用扫描电镜(SEM)观察IFR、HPMs在基体中的分散行为及炭层结构.结果表明,少量HPMs在聚合物中分散得比较均匀.HPMs调控了膨胀炭层,使PP/IFR形成了表层炭致密,内层具有多层次孔的炭结构.这种优质的炭结构可以使样品表面温度迅速降低,从而有效提高PP/IFR体系的阻燃效率,使得PP在添加18 wt%IFR和1 wt%HPMs就可以通过UL-94 V0级别.     

In situ Synthesis of Oligonucleotides on Plasma Treated Polypropylene Microporous Membrane

Polypropylene microporous membranes were treated with plasma in a mixture of N2 and H2 (1:2 in volume). Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultra-violet (UV) spectra demonstrated the success of grafting amino groups. The density of the polar amino groups on the membrane surface is about 0.59 μmol/cm^2. The as-treated membranes were successively applied to the in situ synthesis of oligonucleotides and an average coupling yield was more than 98%. The surface feature of the treated membrane is suggested to be responsible for its advantage over a glass slide.     

聚丙烯/抗老化剂复合体系的γ-射线辐照降解研究

研究了聚丙烯(PP)及含有受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂复合体系的PP复合物经过γ-射线辐照后发生的结构变化及抗老化剂所起作用。实验利用红外光谱(FTIR)和示差扫描量热法(DSC)对PP的结构变化进行了系统表征。研究结果表明,当辐照剂量较小(50 kGy)时,纯PP及其复合物体系均未发生明显降解;当辐照剂量较大(≥50 kGy)时,PP及其复合物的羰基指数迅速提高,二者的结晶温度和熔融温度大幅度降低,说明PP发生了严重降解。在相同γ-射线辐照剂量条件下(≥50 kGy),PP复合物的羰基指数高于纯PP,而结晶温度以及熔融温度低于纯PP,表明高辐照剂量下抗老化剂复合物的存在不但没有阻止聚丙烯的降解,反而加快了降解的速率。