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本文开发一种新型聚丙烯用苯基取代二酰肼α成核剂。制备了 C2-C10二羧酸二苯基二酰肼化合物(DCDH-Ph-n,n=0-8)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、高分辨质谱(HRMS)和差示扫描量热仪(DSC)进行结构表征。研究C2-C10二羧酸二苯基二酰肼和基于癸二酸二苯基二酰肼的α/β复合成核剂(α/β-NAs)对等规聚丙烯(iPP)结晶性能和晶体结构的影响。首先,研究苯基取代二酰肼成核剂的成核效果。其中,己二酸二苯基二酰肼(DCDH-Ph-4)、辛二酸二苯基二酰肼(DCDH-Ph-6)、壬二酸二苯基二酰肼(DCDH-Ph-7)、癸二酸二苯基二酰肼(DCDH-Ph-8)有较好的成核效果,能够使聚丙烯结晶温度提高9-12℃。基于此,研究添加浓度对聚丙烯结晶性能影响。DCDH-Ph-4、DCDH-Ph-6、DCDH-Ph-7、DCDH-Ph-8 最佳添加浓度分别为 0.15wt%、0.1wt%、0.3wt%、0.06wt%。此时,改性聚丙烯结晶温度分别提高了 10.0℃、12.3℃、9.0℃、11.9℃。在熔融曲线中,163℃左右出现唯一特征峰;在X射线衍射谱图中,2θ=14.0°,16.7°,18.4°,21.0°和21.7°处出现相应的特征衍射峰,表明这些成核剂都是α成核剂。由于癸二酸二苯基二酰肼是一种效果较好的成核剂,进一步研究了癸二酸二苯基二酰肼与酰胺类、二元羧酸盐类、稀土类成核剂复合(DCDH-TMB、DCDH-WBG、DCDH-CaPi)对聚丙烯结晶性能和晶体结构的影响。添加α/β复合成核剂DCDH-TMB、DCDH-WBG、DCDH-CaPi成核剂之后聚丙烯的结晶温度分别提高了 11.3℃、10.8℃、11.2℃。DSC 和 WAXD 计算结果表明,DCDH-TMB、DCDH-WBG、DCDH-CaPi 改性聚丙烯的β晶相对含量分别为0.4348、0.3713、<0.05和0.5121、0.4608、0.2519。此外,还探究不同降温速率和等温结晶温度对聚丙烯β晶相对含量的影响。可以发现,降温速度越快,β晶相对含量越高;等温结晶温度对不同α/β复合成核剂改性聚丙烯影响不同。基于此现象,提出α/β复合成核剂晶体调控原则与方法。即各组分成核剂成核效率差别越小,竞争诱导iPP结晶越激烈,外部条件影响越大。采用Avarmi法描述苯基取代二酰肼和α/β复合成核剂改性聚丙烯的等温结晶过程。通过对数据的处理可知,空白聚丙烯与DCDH-Ph-4、DCDH-Ph-6、DCDH-Ph-7、DCDH-Ph-8 和 DCDH-TMB、DCDH-WBG、DCDH-CaPi 改性聚丙烯的 Avrami 指数比较接近,说明晶体生长方式并没有改变,均为异相成核。iPP/DCDH-Ph-n结晶速度快慢排序为:iPP/DCDH-Ph-6≈iPP/DCDH-Ph-8>iPP/DCDH-Ph-7>iPP/DCDH-Ph-4。iPP/(α/β-NAs)结晶速度快慢的排序为:iPP/DCDH-TMB>iPP/DCDH-CaPi>iPP/DCDH-WBG。采用Caze法和Mo法描述苯基取代二酰肼成核剂和α/β复合成核剂改性聚丙烯的非等温结晶过程。利用Caze法分析,空白聚丙烯与DCDH-Ph-4、DCDH-Ph-6、DCDH-Ph-7、DCDH-Ph-8 和 DCDH-TMB、DCDH-WBG、DCDH-CaPi 改性聚丙烯的 Avrami 指数存在明显的差异,表明成核剂的加入一定程度上改变了晶体生长方式。利用Mo法分析,同一相对结晶度下,空白聚丙烯所需降温速率远远大于改性聚丙烯所需的降温速率。iPP/DCDH-Ph-n 结晶速度快慢排序为:iPP/DCDH-Ph-6≈iPP/DCDH-Ph-8>iPP/DCDH-Ph-7>iPP/DCDH-Ph-4。iPP/(α/β-NAs)结晶速度快慢排序为:iPP/DCDH-TMB>iPP/DCDH-CaPi>iPP/DCDH-WBG。两种方法得到的结果一致。