纳米碳酸钙微粒填充改性聚丙烯复合材料的力学性能和结晶行为研究

研究了两种不同粒径的纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)熔融共混改性均聚聚丙烯(PP)材料的力学性能和结晶行为，结果表明，两种纳米CaCO3填料对PP的B晶形成均有不同程度的诱导作用，并可提高基体结晶温度和结晶速率，从而提高材料的冲击韧性．     

聚丙烯固相接枝物的结晶行为

用固相接枝法合成了聚丙烯接枝马来酸锌离聚物（ＰＰ－ｇ－ＭＡＺｎ）。利用Ｘ光、ＰＬＭ和ＤＳＣ研究了它的结晶行为。结果表明：ＰＰ－ｇ－ＭＡＺｎ能促进β－型结晶的形成;接枝物形成的球晶尺寸变小,而且球晶不规整;接枝物的起始结晶温度移向高温,结晶速率加快;等温结晶动力学的研究表明接枝物结晶的成核方式不发生改变。     

纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体结晶行为的研究

使用溶剂共混法制备了热塑性聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅复合材料,采用多种实验技术阐明了纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体中软段结晶的微观机理.TEM表明纳米二氧化硅在聚氨酯弹性体中有很好的分散性,DSC实验发现高温退火后等温结晶处理的聚氨酯纳米复合材料中软段的结晶性和玻璃化转变温度显著提高,纳米二氧化硅的加入量影响玻璃化转变温度和熔融焓最终的平衡值以及它们的增长速率.固体NMR实验发现退火后复合材料中的软段分子运动受到限制,而硬段的链运动明显提高.上述实验结果表明硬段链间的氢键在高温下被破坏,在退火过程中纳米二氧化硅与硬段间的相互作用使得硬段链运动增强,进而促进了与硬段相连的软段结晶能力的提高.基于实验结果建立了聚氨酯/无机纳米复合材料在高温退火和低温等温结晶处理下微观结构和动力学演化的物理模型.     

纳米碳酸钙及其表面处理对等规聚丙烯结晶行为的影响

应用差示扫描量热方法研究了不同表面改性碳酸钙纳米粒子对聚丙烯 (PP)等温与非等温结晶动力学的影响 ,并研究了上述各聚丙烯结晶样品的熔融行为和晶型 .研究发现纳米碳酸钙具有明显的成核效应 ,并具有较强的诱导 β 型结晶的能力 ,而且与粒子的表面处理密切相关 .     

微波辐射下纳米二氧化硅接枝正辛醇的表面改性

在微波辐射下用正辛醇对SiO2纳米粒子进行表面接枝改性。改性SiO2纳米粒子的表征结果显示其亲油疏水性得到了很大提高。     

端氨基聚氨酯接枝聚丙烯和聚丙烯共混物的结晶动力学研究

通过反应挤出的方法将端氨基聚氨酯接枝到聚丙烯上,提纯后产物的红外光谱上出现氨基甲酸酯的C=O和N-H的特征吸收峰.使用光学解偏振仪、DSC对改性聚丙烯进行结晶动力学的研究.结果表明等温结晶过程基本上符合Avrami方程,功能化基团的加入起到类似成核剂的作用,能够加快聚丙烯的结晶速率;用Mandelkern理论处理DSC非等温结晶数据,研究表明纯聚丙烯的结晶能力小于功能化聚丙烯,而且非等温结晶过程也较好地符合Mandelkern理论.     

聚丙烯基纳米碳纤维复合材料结晶行为研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了纳米碳纤维对PP／CNF复合材料中PP结晶行为的影响。结果表明：纳米碳纤雏可提高PP的结晶温度，但略降低其结晶速率和结晶度。提高纳米碳纤雏含量或减小纳米碳纤雏直径，PP结晶行为的上述变化更为明显，但结晶速率随纳米碳纤维含量出现先减小后增大的趋势。     

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。     

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的等温结晶行为

采用ＤＳＣ对马来酸酐接枝聚丙烯（ＰＰ ｇ ＭＡＨ）及其３种５个离聚物的等温结晶行为进行了研究,发现在相对结晶度２％～９０％的范围内符合Ａｖｒａｍｉ方程．马来酸酐的引入及离子化并不改变ＰＰ的结晶行为,但样品的结晶速率增大,同时结晶速率亦随中和度的提高而增大．从Ｈｏｆｍａｎ理论得到７个样品的垂直于晶核的界面自由能σｅ,其变化与Ａｖｒａｍｉ方程的结果是一致的．     

纳米二氧化硅的表面改性研究

以γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对酸催化水解正硅酸乙酯(TEOS)聚合得到的纳米二氧化硅胶粒表面进行接枝改性,用激光粒径仪测定二氧化硅颗粒的粒径,并用透射电子显微镜(TEM)观察了改性前后二氧化硅胶粒的分散状况,采用傅立叶红外(FTIR)光谱法对改性前后的二氧化硅粉体进行了分析,通过热失重分析(TGA)法对GPTMS接枝改性二氧化硅胶粒表面的接枝度进行分析计算,同时对颗粒溶胶的ζ电位进行了测试,结果表明:改性后二氧化硅胶粒分散性大大提高,硅烷偶联剂浓度对接枝度有显著影响,当GPTMS的浓度为1mL/S iO2(g)时,接枝度达到最大,且颗粒表面的物理化学性能发生显著变化。     

CRYSTALLIZATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE FILLED WITH SiO2 NANOPARTICLES

Oleic acid （OA）-modified SiO2 （OA-m-SiO2） nanoparticles were prepared using surface modification method. Infrared spectroscopy （IR） was used to investigate the structure of the OA-m-SiO2 nanoparticles, and the result showed that OA attached onto the surface of SiO2 nanoparticles through esterification. Effect of OA concentration on the dispersion stability of OA-m-SiO2 in heptane was also studied, and the result indicated that OA-m-SiO2 nanoparticles were dispersed in heptane more stably than the unmodified ones. OA-m-SiO2 nanoparticles can also be dispersed in polypropylene （PP） matrix in nano-scale. The effect of OA-m-SiO2 on crystallization of PP was studied by means of DSC. It was found that the introduction of OA-m-SiO2 resulted in significant increase in the crystallization temperature, crystallization degree and crystallization rate of PP, and OA-m-SiO2 could effectively induce the formation of β-crystal PP. Effect of OA-m-SiO2 content on mechanical properties of PP/OA-m-SiO2 nanocomposites was also studied. The results show that OA-m-SiO2 can significantly improve the mechanical properties of PP.     

纳米SiO_2/聚丙烯复合材料的反应性增容

利用反应性增容技术制备了纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料.首先探讨了将甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸丁酯共聚物接枝到纳米二氧化硅粒子表面进行改性的各种影响因素,然后将接枝改性纳米二氧化硅与聚丙烯以及作为反应性增容剂的氨基化聚丙烯共混.结果表明,改性粒子上的环氧基与氨基化聚丙烯上的氨基之间的化学反应大大增强了复合材料的界面作用,从而在粒子含量很低时明显提高了聚丙烯的拉伸强度、模量和冲击强度.     

接枝和交联对纳米SiO_2改性NR/PP共混型热塑弹性体的影响

动态硫化制备纳米二氧化硅(SiO2)改性天然橡胶/聚丙烯共混型热塑性弹性体(NR/PP TPE).研究了马来酸酐/苯乙烯/过氧化二异丙苯(MAH/St/DCP)多单体“就地”熔融接枝、交联对TPE力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能的影响,并用SEM分析了TPE的断面形貌.结果表明:纳米SiO2和MAH/St/DCP的最佳质量分数分别为0.03和0.0375/0.0188/0.00375时,MAH/St/DCP接枝、交联改性NR/PP/纳米SiO2TPE的力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能最佳.MAH/St/DCP“就地”接枝、交联通过细化交联NR分散相、改善交联NR分散的均匀性和增加两相之间的共交联,使NR与PP两相界面结合强度明显提高,NR/PP TPE的综合性能得到明显的改善.     

接枝和交联对纳米Si02改性NR／PP共混型热塑弹性体的影响

动态硫化制备纳米二氧化硅（SiO2）改性天然橡胶，聚丙烯共混型热塑性弹性体（NR/PPTPE）．研究了马来酸酐，苯乙烯，过氧化二异丙苯（MAH／St／DCP）多单体“就地”熔融接枝、交联对TPE力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能的影响，并用SEM分析了TPE的断面形貌．结果表明：纳米SiO2和MAH／St／DCP的最佳质量分数分别为0．03和0．0375／0．0188／0．00375时，MAH／St／DCP接枝、交联改性NR／PP／纳米SiO：TPE的力学性能、耐溶剂性能和耐热变形性能最佳．MAH／St／DCP“就地”接枝、交联通过细化交联NR分散相、改善交联NR分散的均匀性和增加两相之间的共交联，使NR与PP两相界面结合强度明显提高，NR／PPTPE的综合性能得到明显的改善．     

氧化钕填充聚丙烯的等温结晶动力学研究

用ＤＳＣ法研究了氧化钕微粉填充聚丙烯的等温结晶动力学．结果表明，加入少量氧化钕可明显提高聚丙烯的基体结晶速率和结晶度，降低球晶径向生长的单位面积表面自由能；从Ａｖｒａｍｉ和Ｈｏｆｆｍａｎ理论出发都可得出稀土氧化物Ｎｄ２Ｏ３填充聚丙烯后可明显改变聚丙烯的结晶行为．     

SURFACE MODIFICATION OF POLYPROPYLENE MICROFIBRE BY PLASMA-INDUCED VAPOR GRAFTING WITH ACRYLIC ACID

The hydrophilicity, dyeing and antistatic ability of polypropylene microfibre (PPMF) wereimproved by plasma-induced vapor grafting with acrylic acid. The effects of plasma discharge time, power,liquid phase acrylic acid temperature and environmental temperatore on grafting yield were investigated. Theexistence of grafted polyacrylic acid (PAA) was verified by ESCA and ATR FT-IR. The morphology ofgrafted PAA was directly observed by SEM. The wicking test shows that the hydrophilicity of modifiedPPMF is greatly enhanced. The dyeability test of modified PPMF was carried out using Dispersion Yellow. Itwas found that the dye uptake ratio is linear to the weight percent of grafting. The antistatic ability wasindicated by specific resistance. The specific resistance of modified PPMF was reduced to 10~6～10~7Ω·cm,thus the antistatic ability was considerably improved.     

聚丙烯-g-聚氨酯共聚物的非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了聚丙烯 (PP)和聚丙烯接枝聚氨酯的共聚物 (PP g PU)在不同冷却速率下的非等温结晶动力学 .用Avrami方程和莫志深改进法对DSC测定结果进行了处理 ,结果表明 ,PP g PU的动力学参数能很好的符合Avrami方程和莫志深改进方程 .PP接枝了聚氨酯支链后 ,结晶速率增大 ,球晶的生长和成核机制也相应发生改变 ,而其变化规律与接枝物的组成和结构密切相关     

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的非等温结晶动力学

用 Ｄ Ｓ Ｃ 测定了固相接枝法制备的聚丙烯接枝马来酸酐（ Ｐ Ｐ ｇ Ｍ Ａ Ｈ） 及其３ 种５ 个离聚物在不同冷却速率的非等温结晶动力学．分析了结晶峰温（ Ｔｍａｘ） 、结晶起始温度（ Ｔ０） 、结晶峰的初始斜率（ Ｓｉ） 及结晶峰的半高宽（ Δｗ ） 等结晶峰参数;用 Ａｖｒａｍｉ 方程和综合了 Ａｖｒａｍｉ Ｏｚａｗａ 方程的方法处理非等温结晶动力学．对于全部样品在所有的冷却速率下, Ａｖｒａｍｉ 指数ｎ 值均在２５ ～２８ 之间,说明聚丙烯结晶行为没有改变;但同时发现接枝及离子化后,成核速率加快,晶粒分布变窄,结晶总速率增大,与等温结晶动力学得到的结论一致．     

聚丙烯“催化合金”组成对结晶行为的影响

用示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了聚丙烯“催化合金”(PP-cats)组成对等温结晶行为与动力学的影响,并与等规聚丙烯(iPP)进行比较.结果表明,与纯PP相比较,PP-cats的平衡熔融温度明显下降,表明PP-cats中作为主要组分的丙烯均聚物和乙丙无规共聚物之间存在较强的相互作用.PP-cats的结晶初期动力学可用Avrami模型很好地描述,结晶过程均为预先成核和三维生长方式.PP-cats的结晶速率随体系中乙丙共聚物含量的增加而增大,而PP-cats的晶体生长速率随体系中乙丙共聚物含量的增加而减小.由于PP-cats熔体的粘度远高于纯PP,使得PP-cats中PP分子链运动能力降低,导致了PP-cats较低的晶体生长速率.此外,与纯PP相比,PP-cats的成核密度大幅度提高,被认为是PP-cats具有快的结晶速率的主要原因.