论文部分内容阅读
聚丙烯因其优异的物理力学性能越来越广泛的应用于日常生活中,但其韧性较差极大地限制了其发展和应用。而在聚丙烯中加入β成核剂可以有效的提高其β晶含量,从而有效提高聚丙烯制品的韧性。同时,聚丙烯在实际生产中不可避免的受到剪切作用。因此研究剪切对含β成核剂聚丙烯结晶行为的影响对于指导实际生产和完善高分子基础研究理论具有重要意义。前人关于剪切和β成核剂的研究工作主要集中在剪切与iPP结晶行为的关系、β晶成核剂成核机理和iPP制品物理力学性能的研究三个方面,而关于小幅振荡剪切场中含β成核剂iPP的结晶行为研究较少。
本文主要利用DMA提供振荡剪切场,通过改变DMA振幅、频率和时间三个参数,得到不同剪切历史的薄片样品和动态力学数据,然后利用DSC、PLM和SAXS,研究小幅振荡剪切对纯iPP和含β成核剂iPP结晶行为的影响。所得结论如下:
1.研究了静态下β成核剂对iPP结晶行为的影响。β成核剂含量为0～0.05％时,有β→α相转变发生,所对应转变峰的温度在152℃左右,同时β晶相对含量随成核剂含量增加而增加；含量为0.05％时,β晶相对含量达到最大；含量继续增加,β晶相对含量基本不再变化。
2.研究了振动频率对纯iPP和含β晶成核剂iPP结晶行为的影响。频率对纯iPP和含β成核剂iPP的总结晶度、β晶熔点和α晶熔点影响都较小。但含成核剂iPP中β晶相对结晶度随频率增加而降低。频率对纯iPP长周期无影响,含成核剂iPP长周期随着频率增加而减小,但其储能模量随频率增加而增加,同时,随着频率的增加,剪切抑制β晶的形成。纯iPP中球晶尺寸随频率增加而略微变小。
3.研究了振幅对纯iPP和含β晶成核剂iPP结晶行为的影响。对于纯iPP,α晶绝对结晶度随振幅的增大而减小；对于含β成核剂iPP,β晶相对含量随着振幅增加而减小。振幅改变对两组试样的结晶时间、总结晶度、熔点和长周期无明显影响,同时对两组试样的球晶晶粒细化效果不明显。两组试样的球晶在生长过程中沿着振动方向排列。
4.研究了振动时间对纯iPP和含β晶成核剂iPP结晶行为的影响。含成核剂iPP比纯iPP结晶开始时间早,总结晶时间比纯iPP短。123℃等温结晶时,含成核剂iPP振动时间越长晶体结晶越完善,所得到的球晶尺寸越大。同时,振动时间越长,纯iPP和含成核剂iPP晶体长周期都变大。相同振动时间下,振动试样比静态试样长周期大。含成核剂iPP比纯iPP长周期大。