等规聚丙烯在户外老化过程中化学重结晶作用和自由体积变化的研究
耐候聚丙烯老化性能研究
将聚丙烯树脂按照一定比例加入老化剂、催化剂等辅助试剂,经熔融、混炼、 挤出等工艺制备成标准试样。
老化处理
将制备好的试样分别置于热老化试验箱和紫外老化试验箱中进行老化处理,设 定不同的老化时间和温度,模拟自然环境下材料的老化过程。
03
耐候聚丙烯老化性能表征
外观变化观察
01
02
03
颜色变化
观察试样在老化过程中颜 色的变化情况,记录色差 值。
热氧老化过程分析
热氧化反应
高温条件下,聚丙烯分子链与氧气发生热氧化反应,生成羰基、羟 基等含氧基团,导致分子链断裂和交联。
热稳定性
聚丙烯在高温下的热稳定性较差,易发生热分解反应,导致材料性 能下降。
物理性能变化
热氧老化使聚丙烯材料变硬、变脆,失去韧性,力学性能显著下降 。
湿氧老化过程分析
水解反应
湿度
水分渗透进聚丙烯内部,引起其溶胀、开裂 等现象。
温度
高温加速聚丙烯氧化反应,导致其性能下降 。
氧气
氧气参与聚丙烯的氧化反应,加速其老化过 程。
改进措施提出
添加抗老化剂
如紫外线吸收剂、抗氧化剂等,延缓聚丙烯 老化。
优化配方设计
调整聚丙烯的分子结构,提高其耐候性能。
改善加工工艺
如采用共混、填充等技术,提高聚丙烯的耐 老化性能。
研究生物降解聚丙烯、循环利用聚丙烯等环保材料的制备工艺与性能评
价方法,推动聚丙烯行业向绿色可持续发展方向转型。
THANKS
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耐候性能重要性
耐候性能
01
指材料在自然环境条件下长时间暴露后的性能保持能
力。
影响因素
02 光照、温度、湿度等自然因素对聚丙烯材料的性能产
(完整word)塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍(精)
聚丙烯(PP)的介绍聚丙烯概述聚丙烯采用齐格勒—纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得,它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。
聚丙烯的英文名称为Polypropylene,简称PP,俗称百折胶。
聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯,等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂,结晶度高达95%以上,分子量在8~15万之间,以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。
而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物,分子量低(3000~10000),结构不规整缺乏内聚力,应用较少。
聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用,因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物性能,用途也不同.PP有很多有用的性能,但还缺乏固有的韧性,特别是在低于其玻璃化温度的条件下。
然而,通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能。
一、聚丙烯的特性(1)物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~.091g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它对水特别稳定,在水中24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。
成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。
制品表面光泽好,易于着色.(2)力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高,但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。
PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下,不如尼龙。
(3)热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形。
脆化温度为—35℃,在低于—35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。
(4)化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
耐候聚丙烯老化行为的研究
AT & M 视 界
FIELD
OF
VISION
耐候聚丙烯老化行为的研究
摘要:对耐候聚丙烯(PP)材料在不同氙灯老化试验中的老化行为(如光泽变化、色差变 化、力学性能变化以及分子结构变化等)进行了研究,并与海南琼海自然暴露试验结果的相关性进 行了比较。结果表明:耐候PP经氙灯老化试验1 500 2 000 h时,除光泽稍有下降外,各项性能 基本不变;进一步延长试验时间时,各项性能才逐渐有较明显变化,分子链中也有羰基基团生成; GB/T 16422.2的试验结果与琼海自然暴露试验结果的相关性较好。
关键词:聚丙烯 氙灯老化试验 自然曝露试验 汽车外饰件 相关性 中图分类号:U465.4+1 文献标识码:A
中国电器科学研究院有限公司,工业产品环境适应性国家重点实验室 张晓东 王 俊 江 鲁 揭敢新 胡利芬 李 婵
浙江吉利汽车研究院有限公司 刘 强 李 莉 王文涛
1 前言
耐候聚丙烯(PP)具有合成工艺简单、价格低廉 和易于加工成型等综合性能,近年来在五大通用热塑 性树脂中成为用量增长最快的品种。纯PP分子结构中 存在叔碳原子,在光、热、水等的作用下容易发生反 应,是耐候性最差的高分子材料之一[1],但经过适当改 性后,耐候性大大提高,可用作汽车内、外饰材料。
++ +
热解析法 材料
热解析管 氦气 GCMS
热解析仪 + +
甲醛挥发法 材料 广口瓶 水
UV/HPLC
+ +
参考文献: [1]HJ/T400 车内挥发性有机物和醛酮类物质 采样测定方 法[S],2007. [2]GB/T 27630 乘用车内空气质量评价指南[S], 2011. [3]NES M0402 VOC test method of cabin parts[S], 2005. [4]VDA 276 Determination of organic substances as emitted from automotive interior products using a 1 m3
等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能
等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能摘要:共聚聚丙烯与等规聚丙烯是两种常见的聚合物材料,它们具有不同的结晶行为和性能。
本研究通过对等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为进行研究,探究了不同组分比例对共混体系性能的影响。
结果表明,共混体系的结晶形态和结晶度与组分比例密切相关,而熔融行为受到分子结构差异的影响较大。
通过优化组分比例和处理工艺,可以改善共混体系的力学性能和热稳定性。
关键词:共混体系;结晶行为;熔融行为;等规聚丙烯;共聚聚丙烯;性能1. 引言共聚聚丙烯是一种由丙烯和其他单体共聚而成的聚合物,具有良好的机械性能和热稳定性。
等规聚丙烯是一种只由丙烯单体聚合而成的聚合物,结晶性能优异。
将这两种聚合物进行混合可以得到具有综合性能的共混体系。
研究等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为对于深入了解共混体系的性能具有重要意义。
2. 实验方法2.1 样品制备等规聚丙烯和共聚聚丙烯分别通过聚合反应合成,并经过挤出成型制备成片状样品。
2.2 结晶行为测试采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)对样品的结晶行为进行测试,并分析不同组分比例下的结晶度和结晶形态。
2.3 熔融行为测试采用热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)对样品的熔融行为进行测试,并研究不同组分比例下的玻璃化转变温度和流变性能。
3. 结果与讨论3.1 结晶行为结果共聚聚丙烯与等规聚丙烯的共混体系在DSC曲线上出现了多个熔融峰,表明样品存在不同的结晶相。
XRD结果进一步证实了共混体系的多相结构,其中不同相的形成与组分比例密切相关。
随着等规聚丙烯含量的增加,样品的结晶度先增加后降低,且结晶形态由单一相转变为多相。
3.2 熔融行为结果共混体系的熔融行为与其分子结构有密切关系。
通过TMA和DMA测试发现,等规聚丙烯与共聚聚丙烯的混合体系在玻璃化转变温度和流变性能上均有变化。
等规聚丙烯论文
学院材料工程系高分子材料应用技术专业毕业论文等规聚丙烯合成方法与应用摘要:PP最早在1955年意大利科学家纳塔用改进的齐格勒催化剂(即齐格勒-纳塔催化剂),成功地将丙烯聚合成等规聚丙烯(简称聚丙烯,PP)。
PP 是由丙烯单体聚合而成的一种高结晶、高立体定向性的热塑性树脂,在其大分子链上,甲基侧链规则地排列在主链的同一侧。
结晶度60%~70%、等规度>90%、密度0.90~0.91g/cm3。
质轻,无色、无味、无嗅、无毒、耐酸、耐碱、耐有机溶剂等化学药品,吸水率0.01%~0.03%。
具有高强度、高刚性、高耐磨性、高介电性、较好的耐应力开裂性和低蠕变性。
拉伸强度33~36MPa,弯曲弹性模量1200~1400MPa,悬臂梁缺口冲击强度1.5~4.0kJ/m2。
熔点167~170℃,维卡软化点149~151℃,可连续耐温121℃。
耐老化性和低温韧性不如聚乙烯。
并于1957年在意大利实现了工业化生产。
随着工艺技术的飞速发展,本体法取代了浆泥法,目前采用的合成方法主要是本体法工艺。
由于PP用于薄膜、单丝、纤维、编织袋、绳索、管材、板材、机械零件、汽车部件、电子电器部件、周转箱、容器、家具、地毯等。
应用最多的一种立构等规聚丙烯是聚丙烯的一种分子链中的甲基(-CH3)分布在主链一侧,所以称之为等规聚丙烯。
关键词:等规聚丙烯,齐格勒-纳塔催化剂,等规度,维卡软化点Abstract:PP as early as in 1955, Italian scientists tower is using improved Ziegler catalyst (Ziegler-tower catalyst), succeeded in propylene polymerization into isotactic polypropylene (hereinafter referred to as polypropylene, PP). PP is composed of propylene monomer polymerization of a high crystallization.High stereospecific thermoplastic resin, In its macromolecule chain, methyl side chain rule is arranged in the same side of the main chain. The crystalline of 60% ~ 70% and > 90%, the density gauge degrees such as 0.90~0.91g/cm3.Qualitative light, colorless, tasteless, on-toxic, odorless, acid, alkali resistance, resistance to organic solvents and other chemicals, bibulous rate is 0.01% ~ 0.03%. With high strength, high rigidity, high wears resistance, high dielectric properties, good stress cracking resistance and low creep. 33 ~ 36MPa tensile strength, bending modulus of 1200 ~ 1400MPa, cantilever beam notched impact strength of 1.5 ~ 4.0 kJ/m2. Melting point of 167 ~ 170℃, Vicat softening point 149 ~ 151℃, it can continuously and heat-resistant 121℃. Polyethylene is better than aging resistance and low temperature toughness. And in Italy in 1957, industrial production is realized. Due to the rapid technology development,Ontology method replaced mud slurry method and the ontology method as the main synthetic methods. Due to the PP for film, monofilament, fiber, woven bags, ropes, tubes, plates, machinery parts, auto parts, electronic parts, turnover box, containers, furniture, carpet, etc. Application up to a vertical structure of isotactic polypropylene is a kind of polypropylene molecular chain of the methyl (—CH3) distribution at the side of the main chain, so it is called isotactic polypropylene. Keywords:Isotactic polypropylene ,Ziegler-Natta catalyst ,Isotacticity ,Vicat softening point目录引言 (1)1聚丙烯 (2)1.1 聚丙烯简介 (2)1.2 聚丙烯的结构与性能 (2)1.2.1 聚丙烯的结构 (2)1.2.2 聚丙烯的性能 (4)1.2.2.1 力学性能 (4)1.2.2.2 热性能 (6)1.2.2.3 电性能 (6)1.2.2.4耐化学试剂及耐溶剂性 (6)1.2.2.5 环境与耐老化性能 (7)1.3 等规、间规、无轨聚丙烯 (7)1.3.1 三种立构形态结构介绍 (7)1.3.2 等规立构的优势 (8)2 聚丙烯的合成方法 (8)2.1 等规聚丙烯合成方法 (8)2.2 齐格勒-纳塔催化剂 (11)2.3 PP的加工方法 (13)2.3.1 注塑 (13)2.3.2 挤出成型 (13)2.4 聚丙烯的成型加工性能 (15)3 等规聚丙烯的应用 (15)3.1 市场需求 (15)3.2 应用领域 (16)4 聚丙烯塑料的改性品种 (18)4.1 PP共聚物 (18)4.2 填充和增强PP (18)4.3 茂金属PP (19)4.4 共混PP (19)参考文献 (20)致谢 (21)引言什么是聚丙烯?严格来讲,PP定义为任何丙烯聚合的产物。
聚丙烯高性能化材料结构和性能的研究(精品论文)
摘要聚丙烯基体中加入少量PA6、PET、环氧树脂及反应增容剂,通过反应共混提高了材料的力学性能。
用扫描电镜和图象处理软件分析PP/PA6、PP/PET共混物的形貌,在扭矩流变仪中研究环氧树脂在PP熔体中的固化行为,测量了PP/EPOXY共混物与水的动态接触角和PP/EPOXY共混物的熔体流动性,用偏光显微镜观察合金等温结晶形态并测量力学性能,最后对三体系力学性能进行对比。
PP/PA6是典型的不相容体系,加入反应性增容剂后相容性改善且EPDM-g—GMA增容效果好于PP—g-MAH;PP球晶尺寸随PA6含量的增加而减小,PA6相分布在PP球晶之间:在PP/PA6中EPDM.g.GMA起到反应增容和橡胶增韧的协同效应;PP/PA6中加入PP.g.MAH后杨氏模量提高,同时屈服强度高于未增容体系。
PP/PET也是典型的不相容体系,加入反应性增容剂后相容性提高且EPDM-g—OMA的效果好于PP噌一MAH;PP球晶随PET的混入而明显减小,PET相分散在球晶之间,加入EPDM.g,GMA后二者相容性改善,PP/PET/EPDM-g—GMA中加入成核剂后对PET结晶有细化作用;在PP/PET体系中加入的EPDM—g—GMA起到反应增容和橡胶增韧协同效应,进一步加入的成核剂有利于增韧:PP/PET体系中加入PP.g.MAH后模量提高;PP/PET中加入PP—g—MAH后断裂强度缓慢下降。
当共混时间达到10~15分钟时,环氧树脂凝胶化使相应扭矩值增大,之后进入固化阶段;PP中加入环氧树脂后,交联阻碍结晶,使PP球晶尺寸变小、变模糊;PP中加入环氧树脂后亲水性提高,熔体流动性下降;随环氧树脂含量的增加,未增容体系的模量提高,断裂强度下降,韧性下降,加入PP—g—MAH后,模量提高幅度增大,断裂强度缓慢上升,韧性改善。
力学性能对比表明:PP/PA6/EPDM.g—GMA体系的韧性最好,PP/PET/PP—g—MAH体系刚性最大,PP/E.51/203#/PP.g-MAH体系的强度最高。
聚丙烯等温结晶动力学的研究
聚丙烯等温结晶动力学的研究摘要:应用解偏振光强度法研究了不同成核剂对等规聚丙烯结晶行为的影响,以及不同温度下等规聚丙烯的结晶行为。
结果表明,加有成核剂的聚丙烯其Avrami指数都在3.0左右,这表明等温结晶过程中成核剂的加入对聚丙烯的结晶方式影响不大,其结晶生长方式为异相成核的三维球晶生长方式。
结晶温度对聚丙烯Avrami指数影响较大,随着结晶温度的升高,Avrami指数增大。
关键词:解偏振光强度法、等规聚丙烯、Avrami指数、异相成核、结晶温度Abstract:The isothermal crystallization kinetics of isotactic polypropylene (iPP) was investigated by means of Depolarized Light Intensity(DLI) technique. The results show that the Avrami exponents of iPP with different nucleators a-re analogous,which are all close to 3. Moreover,the Avrami exponents will be higher as the crystallization temperature increases.Keyword:crystallization kinetics,Avrami exponents;crystallization temperature,DLI 1、前言由于聚合物的力学性能与其结晶性能之间密切相关,通过对结晶动力学的研究可以得到聚合物结晶的相关信息,例如结晶速率常数、Avrami指数等,从而为聚合物的加工提供一定的指导工作,因此对等规聚丙烯结晶动力学进行研究具有重要的理论意义和实际意义。
目前研究聚丙烯的成核机理较为成熟的理论是Binsbergn的异相成核理论,其提出成核剂在聚丙烯的结晶过程中充当异相晶核的作用,成核剂的非极性部分在表面形成凹痕,容纳聚丙烯的分子链并使其排列整齐,促进成核。
自成核对等规聚丙烯结晶行为和性能的影响
自成核对等规聚丙烯结晶行为和性能的影响
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自成核对等规聚丙烯结晶行为和性能的影响
结晶聚合物的结晶动力学影响其形态结构,而形态结构的变化对材料的性能有着重要的影响[1].成核剂能有效地降低聚合物的球晶尺寸,提高材料的性能[2],因此被广泛地应用于工业生产中.自成核(self-seeding nucleation)是指聚合物自身的微小晶粒作为晶核而诱导结晶生长的一种成核方式[3,4],它具有很高的成核效率,并能有效地降低球晶尺寸.本文研究了等规聚丙烯的自成核过程、结晶行为、形态结构及其对材料性能的影响. 1 实验部分 1.1 样品的制备等规聚丙烯(iPP)为广东茂名石油化学工业公司产品,牌号为T36F.将iPP粒料于200 C压成1 mm厚的薄片和0.02 mm厚的薄膜,淬火至室温,前者用于DSC及材料性能测试,后者用于光学显微镜的观察.。
等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能
等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能摘要:等规聚丙烯(iPP)是一种通用高分子材料,具有价格低、密度低、拉伸强度高、热变形温度高、容易加工等优点,广泛应用于日常用品、汽车部件等领域。
为了进一步提高iPP的特定性能,常通过共混方式对其进行改性,共混材料包括乙丙橡胶(EPR)、聚烯烃弹性体以及各类聚乙烯等,共混材料的加入改善了材料的性能,使其符合特定应用场景的需要。
自20世纪以来,众多学者针对iPP与EPR以及各类无规共聚弹性体共混改性的研究较多,而针对iPP与无规共聚聚丙烯共混改性的研究相对较少。
无规共聚聚丙烯一般指丙烯单体与其他单体共聚所形成的无规共聚物。
用于共聚的单体包括乙烯或其他α-烯烃,共聚单体的占比较低,通常为1%~5%(w)。
无规共聚聚丙烯较iPP具有更好的抗冲击性能和耐老化性能。
关键词:等规聚丙烯;共聚聚丙烯;共混体系;结晶和熔融行为;性能引言异丙基聚丙烯(iPP)是一种半结晶聚合物材料,由丙烯酸单体聚合而成,由于其产量高、价格低、质量轻、化学稳定性高等特性,在工业和日常生活中得到广泛应用。
与此同时,由于其灵活性和规律性的提高,结晶倾向较高,结晶速率较低,这是研究高聚合物熔体和结晶行为的理想材料。
iPP在加工过程中不可避免地受到拉伸或剪切场的影响,此外在冷态iPP熔解材料切割后,在熔解材料和底座之间的界面上,较容易生成方向较高的晶体链结构。
研究了将拉伸切割应用于冷iPP熔炼时,拉伸温度和剪切条件对生成的圆柱形结晶形状的影响。
对纤维拉伸场产生的晶体形态及其形成机制进行了系统的研究。
迄今为止,大多数流动场结晶分子的形态研究都侧重于冷熔,而流动场熔解的形态研究仍在进行之中。
一、程序变温试样的结晶和熔融行为研究了消除热历史后的材料在程序升降温条件下的结晶和熔融行为。
分别消除热历史后的第一次降温和第二次升温曲线,反映了材料在升降温速率10℃/min下的非等温结晶行为。
两种原料和各组成的共混物消除热历史后以10℃/min降温的过程中,它们的结晶曲线均表现为单峰,试样间的主要区别在于Tc不同。
高分子物理实验 聚丙烯的结晶形态与性能
• 由于结晶部分的存在,结晶聚合物较相 应结构的非晶聚合物有更好的机械强度 和耐热性。
• 近年来,聚丙烯透明化成为新产品开发 的一个亮点,聚丙烯透明化产品在包装 容器、注射器、家庭用品等领域的用量 急剧增加。
• 加入结晶成核剂是聚丙烯透明化的主要 改性技术。
• 使用成核剂改进聚丙烯透明性的关键是 减少球晶或晶片的尺寸,让它小于可见 光的波长。
器材:载玻片、盖玻片若干; 由于晶区和非晶区的密度和折光率不同,而且晶区的尺寸通常大于可见光的波长(400~780nm),所以光线通过聚丙烯时在两相的界
非晶型两种 面上发生折射和反射,导致聚丙烯制品呈现半透明性。
正交偏光镜间无样品或有各向同性(立方晶体)的样品时,视域完全黑暗。
• 聚合物的结晶过程可分为成核和晶片生长两 聚丙烯的聚集态结构由晶区和非晶区两部分组成,球晶的尺寸一般在~100μm之间。
按照是否能够结晶,聚合物可分为结晶型和非晶型两种 1.聚丙烯与成核剂的混合以及试样的制备
步 按照是否能够结晶,聚合物可分为结晶型和非晶型两种
聚合物的球晶是如何生成的?其结构怎样? 聚合物结构可以分为5个层次
• 结晶过程中的成核又可以分为均相成核和异 对于普通的偏光显微镜,如何将其调成为正交偏光显明性、力学性能(刚性和韧性)和耐热性能、缩短加工成型周期等要求。
掌握聚合物的结构形态和性能的关系。 近年来,聚丙烯透明化成为新产品开发的一个亮点,聚丙烯透明化产品在包装容器、注射器、家庭用品等领域的用量急剧增加。 然后在120℃的热台上等温结晶30分钟,即可制得观察聚丙烯球晶的样品。 聚合物的球晶是如何生成的?其结构怎样?
• 在结晶聚合物中添加结晶成核剂,通过 其异相成核作用,一方面可以提高结晶 速度,缩短成型周期;
耐候聚丙烯老化性能的研究
耐候聚丙烯老化性能的研究聚丙烯由于合成方法简单,且具有原料来源丰富、价格低廉、有良好的物理力学性能与加工性能,从而成为塑料产量增长最快的品种之一,其产量在五大通用塑料中占第三位。
近年来,PP 材料越来越多的被应用到家电制造中,20 世纪90 年代初,日本住友和三菱化学株式会社首先研制开发成功空调器用耐候改性PP 新型材料。
然而,国内部分大量使用耐候PP 改性材料制造空调器主机外壳的厂商,如海尔、海信等,其原料却主要是依赖于进口,因此,研制这种高性能的耐候PP 专用料,具有很大的市场前景。
由于聚丙烯链上存在着大量不稳定的叔碳原子,在有氧的情况下,只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基。
叔碳自由基非常活跃,它能造成分子链的各种反应的发生,包括链增长、链降解,从而造成PP 原有性能的丧失,造成PP 材料的老化[1~3 ]。
PP 由于极易老化,如果不加入抗氧剂,在室外一个月,其基本物理性能将全部丧失。
因此将其用于室外使用,必须想办法提高其耐老化性能。
对于聚丙烯的耐热氧老化性能,许多人已经做了大量的研究,并且取得丰硕的成果,而聚丙烯的耐光氧老化性能由于受实验条件(周期长、模拟自然条件困难、设备投资大) 的限制,研究的并不多。
本实验的目的是在齐鲁石化公司生产的EPF30R 的基础上,对其进行改性,使其耐老化性能能够达到或超过日本进口的耐候改性PP ,从而实现国产化的要求。
因此,一方面尽量模拟自然气候的变化进行实验,获得PP 改性材料耐老化性能的变化;另一方面,在同一实验条件下对两种材料进行老化实验,通过耐老化性能的对比,也可获得PP 改性材料耐老化能力的基本数据,借此也可判断EPF30R 的改性材料是否能够满足耐候的性能要求。
1 实验1. 1 原料聚丙烯,EPF30R ,齐鲁石化公司;弹性体(POE) ,美国DOW 公司;成核剂, MTK-122 ( DICPK) , 日本大油墨公司;,粒径5μm ,市售;BaSO4抗氧剂1010 ,L K-10 ,辽阳有机化工厂;抗氧剂168 ,L K-68 ,辽阳有机化工厂;紫外线吸收剂,UV-531 ,北京三安化化工产品有限公司;自由基捕获剂,UV-770 ,北京三安化化工产品有限公司;ZnO ,抚顺化工厂;TiO2 ,金红石型,济南裕丰化工总厂;改性聚丙烯,PPBC3B ,日本住友公司。
聚丙烯 毕业论文
聚丙烯毕业论文聚丙烯是一种重要的合成塑料,广泛应用于包装、纺织、建筑等领域。
本文将从聚丙烯的性质、制备工艺、应用以及环境影响等方面进行探讨。
一、聚丙烯的性质聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的高分子化合物,具有优良的物理性质和化学稳定性。
它具有较高的熔点和熔融粘度,可以通过调整聚合条件得到不同分子量的聚丙烯。
此外,聚丙烯还具有良好的耐腐蚀性、耐热性和耐候性,是一种重要的工程塑料。
二、聚丙烯的制备工艺聚丙烯的制备主要通过聚合反应完成。
常见的聚合方法有催化剂聚合和无催化剂聚合两种。
催化剂聚合是指在聚合反应中引入催化剂,加速聚合反应的进行。
无催化剂聚合则是直接通过高温条件下的热聚合反应进行。
此外,还可以通过改变聚合条件和添加其他助剂来调控聚丙烯的分子量和性能。
三、聚丙烯的应用由于聚丙烯具有良好的物理性质和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。
在包装行业,聚丙烯可以制成薄膜、瓶盖、容器等,用于食品、药品等产品的包装。
在纺织行业,聚丙烯纤维可以制成绳索、织物等,用于制作袋子、地毯等产品。
此外,聚丙烯还可以制成管道、板材等用于建筑和工程领域。
四、聚丙烯的环境影响虽然聚丙烯在各个领域得到广泛应用,但其对环境的影响也不容忽视。
首先,聚丙烯是一种不可降解的塑料,长时间存在于自然环境中,对土壤和水体造成污染。
其次,聚丙烯的制备过程中会产生大量的废气和废水,对大气和水体环境造成污染。
因此,在聚丙烯的生产和使用过程中,需要加强环境保护措施,减少对环境的影响。
综上所述,聚丙烯是一种重要的合成塑料,具有良好的物理性质和化学稳定性,被广泛应用于包装、纺织、建筑等领域。
然而,聚丙烯的制备和使用过程中也会对环境造成一定的影响,因此需要加强环境保护工作。
未来,随着科技的发展,我们有望研发出更环保的替代品,以减少对聚丙烯的依赖,实现可持续发展。
高结晶聚丙烯改性研究报告
高结晶聚丙烯改性研究报告高结晶聚丙烯改性研究报告摘要:本研究旨在对高结晶聚丙烯进行改性,以提升其热稳定性、力学性能和耐候性。
通过添加适量的填料和改性剂,采用挤出和注塑工艺制备高结晶聚丙烯复合材料,并对其性能进行测试和分析。
结果表明,适宜的改性方法能够显著地提高高结晶聚丙烯的综合性能,为其在广泛的应用领域提供了潜在的发展空间。
1. 引言高结晶聚丙烯是一种优良的工程塑料,其具备良好的物理性能、化学稳定性和电绝缘性。
然而,由于其分子结构的特殊性,高结晶聚丙烯在一些特定条件下会出现热稳定性差、强度不高以及耐候性差等问题。
因此,研究高结晶聚丙烯的改性方法和技术,以提升其性能,对于推动其在各个领域的应用具有重要意义。
2. 实验方法2.1 材料本实验采用聚丙烯原料、填料和改性剂作为研究对象。
聚丙烯原料采用高结晶度的聚丙烯颗粒,填料选择云母粉末,改性剂采用硅烷偶联剂。
2.2 制备方法将适量的聚丙烯颗粒和填料混合均匀,加入适量的改性剂,并通过特定条件下的挤出工艺将混合物制备成试样。
然后,使用注塑工艺制备出具有不同成分的试样。
3. 结果与讨论3.1 热稳定性通过热失重分析仪对复合材料进行热稳定性测试。
结果显示,在填料和改性剂的添加下,高结晶聚丙烯的热分解温度有所提高,同时热失重程度减小,表明改性后的材料具有更好的热稳定性,适用于高温环境下的应用。
3.2 力学性能采用拉伸实验机对试样的拉伸强度和弹性模量进行测试。
研究发现,填料和改性剂的添加可以显著提高高结晶聚丙烯的强度和刚度,使其力学性能得到明显提升。
这表明改性后的高结晶聚丙烯适用于对强度和刚度要求较高的工程领域。
3.3 耐候性将试样置于恶劣的气候环境中,通过实验对其耐候性进行评估。
结果显示,填料和改性剂的添加可以显著改善高结晶聚丙烯的耐候性,使其具备更好的抗紫外线、抗氧化和抗老化能力,为其在户外环境中的应用提供了更广阔的空间。
4. 结论通过适量的填料和改性剂的添加,采用挤出和注塑工艺制备的高结晶聚丙烯复合材料具有更好的热稳定性、力学性能和耐候性。
聚丙烯光老化性能变化研究综述
聚丙烯光老化性能变化研究综述于慧杰;杨守法;王义【摘要】为了更好的对聚丙烯材料进行广泛应用,延长内饰用聚丙烯类材料的使用寿命,就聚丙烯材料光老化机理及其光老化前后性能变化相关内容进行了研究,并对相关问题提出了可行性建议.%In order to better carry out the wide application of polypropylene materials and prolong the service life of polypropylene interior materials, the light aging mechanism of polypropylene materials was studied as well as the change of properties of polypropylene after light aging, and some feasible suggestions were put forward.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)012【总页数】4页(P2606-2609)【关键词】聚丙烯;光老化;机理;性能变化【作者】于慧杰;杨守法;王义【作者单位】一汽-大众汽车有限公司, 吉林长春 130011;一汽-大众汽车有限公司, 吉林长春 130011;一汽-大众汽车有限公司, 吉林长春 130011【正文语种】中文【中图分类】TQ325众所周知,聚丙烯材料应用广泛。
自从其实现工业化以来,因具有力学性能良好、密度小、化学稳定性好、合成工艺简单、价格低廉等优点,长期处于通用热塑性塑料之首。
在汽车、电器、化工等领域广泛应用。
但是,聚丙烯为非极性聚合物,与许多化合物或无机填料的化学相容性较差,容易发生热氧化和光老化现象;耐寒能力较差,低温时容易发生脆裂现象;抗蠕变性能力差[1],极易发生老化,从而影响PP的正常使用。
剪切条件下等规聚丙烯的结晶行为
剪切条件下等规聚丙烯的结晶行为霍 红,李宏飞,蒙延峰,蒋世春3,安立佳3(中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室,长春 130022) 摘要:聚丙烯是工业中应用最广泛的聚合物。
聚丙烯在静态结晶时生成球晶,剪切后会生成排核,最终长成柱晶或纤维晶;在强剪切条件下会生成串晶。
聚丙烯是一种存在多种晶型的聚合物,α型晶是热动力学最稳定的晶型,在一般实验条件下很难得到其他晶型;在剪切条件下聚丙烯会生成β晶2热动力学亚稳晶型。
剪切会显著影响聚丙烯的结晶动力学:增加球晶的生长速率,缩短结晶诱导时间,增加活化晶核密度。
人们提出了许多模型来解释剪切加速结晶动力学的实验现象,但是都有不足之处。
关键词:等规聚丙烯;剪切;结晶形态;晶型;结晶动力学高分子结晶结构和结晶行为在应用上的重要性表现在对高分子材料力学性能的影响上,进而决定高分子材料的最终用途。
由于高分子的结晶结构是动力学控制过程,所以,高分子结晶结构对材料的加工处理和热历史(即温度、结晶时间和冷却速率)非常敏感。
这样,研究剪切场下高分子结晶结构和结晶动力学对于理解高分子材料的加工和使用是非常重要的。
聚丙烯是以丙烯为单体聚合而成的聚合物,是通用塑料中的一个重要品种。
聚丙烯树脂具有质量轻、耐热性、耐腐蚀性好及易进行各种成型加工等特点,广泛应用于工农业生产和人民生活的各个领域。
近年来,随着汽车、家电和化学建材等重点行业的不断发展,聚丙烯树脂的市场需求不断变大,对聚丙烯的高性能化要求越来越高[1]。
由于聚丙烯在加工生产过程中不可避免地要受到剪切拉伸的影响,剪切拉伸会改变聚丙烯晶体的微结构,并最终导致产品结构性能的变化。
随着聚丙烯工业化生产的迅速发展,剪切场对等规聚丙烯结晶性能的影响成为科研人员研究的热点。
本文将评述剪切条件下等规聚丙烯结晶的近期研究进展。
1 等规聚丙烯(i PP)的结晶形态及剪切对结晶形态的影响聚合物形态学主要研究高分子固体中的有序性。
聚丙烯增韧改性中结晶形态的变化
聚丙烯增韧改性中结晶形态的变化 曹玉荣 李惠林(高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,成都610065) 综述了聚丙烯(PP)增韧改性与结晶形态变化的关系,不同的共混组分对PP结晶行为的影响不同,分别有细化分割、共结晶、原位成纤复合等作用。
无机刚性粒子及有机/无机纳米粒子主要起到异相成核作用,诱发对增韧有贡献的β2晶的形成。
讨论了不同β晶成核剂对PP结晶的影响。
关键词:聚丙烯 增韧增强 结晶 共混物 成核剂 聚丙烯(PP)是典型的结晶性高聚物,其结晶形态对力学性能影响很大。
在低温或高应变速率下,由于吸收的冲击能量不能及时传递,材料显示出脆性,导致PP的应用领域受到限制[1]。
因此研究PP增韧改性及其与体系中结晶形态变化的关系具有现实意义。
1 结晶度及晶粒尺寸的变化等规聚丙烯熔体在降温过程中,生成的结晶基本上是α2球晶,球晶尺寸较大(直径约130μm)且边界清晰,结晶度高,具有良好的表面硬度、弹性模量、拉伸断裂强度,但晶粒间相互粘接较弱造成韧性很差。
球晶越大,性质越脆,因而球晶的大小影响材料的冲击强度。
研究表明,球晶的细化和不完整对提高材料的韧性是有益的,而结晶度的增大对于提高力学强度和刚度是有利的。
因此,力求细化、分割晶粒的同时,尽量不降低结晶度,成为增韧聚丙烯的一个重要着眼点。
据报道PP/HDPE共混物中两组分分别结晶,结晶时互相干扰,而且各自晶体的熔点均有所降低,但没有改变各自的晶胞结构。
随着HDPE的插入,PP球晶形态变得不完整,球晶逐渐被分割成晶片,最后达到了细化PP晶体,提高PP低温韧性的目的[2]。
Xavier[3]认为玻璃纤维对PP有异相成核作用,王宏岗等[4]研究表明,在含胺硅烷偶联剂处理过的玻纤与PP的复合体系中,加入经酸酐类改性的PP(MPP)时,由于界面上化学键结合及冷缩产生界面应力的作用,从而导致出现了在通常物理结合和弱化学键结合情况下不能产生的横晶。
分析发现,MPP的加入起到成核剂的作用,使晶核及微晶数量增多,球晶尺寸变小,结晶度有所提高,但未改变其晶型。
实验1聚丙烯的结晶形态与性能
设备包括:
偏光显微镜
示差扫描量热计(DSC)
热变形温度试验仪
简支梁塑料冲击试验机
拉力试验机
塑料注塑机
四、实验内容
1.聚丙烯与成核剂的混合以及试样的制备
将聚丙烯树脂与成核剂母料接照一定配比均匀混合,在塑料注塑机上制成供测试和表
征用的样品。简支梁冲击试验的试样尺寸为:120mm×15mm×10mm,缺口为试样厚度的 1/3,
烯结晶熔点、结晶度和结晶速度的影响。 4.聚丙烯力学性能的测定 所测定的力学性能包括冲击强度、拉伸强度和弯曲强度。该部分实验内容见本教材实
验 5。 分别测定加入成核剂前后聚丙烯的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度,以此对比加入成
核剂前后聚丙烯样品力学性能的变化,并结合结晶形态和结晶参数的变化分析成核剂对材 料力学性能的影响。
实验 1 聚丙烯的结晶形态与性能
聚丙烯(PP)是性能优良、应用广泛的通用塑料,具有机械性能好、无毒、密度低、 耐热、耐化学品、易于加工成型等优点。但是在聚丙烯的一些实际应用中,经常遇到改善 聚丙烯的光学透明性、提高制品的力学性能(刚性和韧性)和耐热性能、缩短加工成型周 期等要求。这些问题涉及到聚合物的结晶速度、结晶形态、以及聚合物结晶结构与力学性 能、光学性能、耐热性能之间的关系等高分子物理的基本理论和知识。本实验采取在聚丙 烯中加入成核剂的方法,通过成核剂的异相成核作用,加快聚丙烯的结晶速度,改善结晶 形态,进而提高聚丙烯的力学性能、光学性能和耐热性能。通过该实验,进一步理解聚合 物的结晶形态与聚合物宏观物理性能的关系。
取向聚丙烯片材熔融重结晶行为研究
取向聚丙烯片材熔融重结晶行为研究
张冯倩;初立秋;高达利;张师军;侴白舸;李书亮
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2024(36)2
【摘要】采用差示扫描量热法(DSC),广角X射线衍射(WAXD)等方法研究了取向聚丙烯(PP)片材的熔融重结晶行为。
结果表明:熔融过程的残余晶体、重结晶产生的新晶体晶型和取向方向均未发生变化,均为α晶且沿着机器方向(MD)取向。
熔融重结晶过程中熔融峰值温度和结晶度随着停留温度(T_(s))升高先升高后逐渐降低。
当T_(s)低于155.0℃时处于退火区,取向PP片材晶体整体的框架结构依然存在。
当T_(s)大于169.0℃时取向PP片材完全熔化。
当T_(s)在155.0~168.0℃时处于自成核区,部分未熔化的晶体碎片构成了晶核,并在冷却过程中产生了结晶,且新晶体沿着残余晶体的方向取向。
【总页数】4页(P9-12)
【作者】张冯倩;初立秋;高达利;张师军;侴白舸;李书亮
【作者单位】中石化(北京)化工研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.原位X射线研究拉伸过程中间规聚丙烯晶体熔融与晶体取向关系
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3.玻璃纤维增强聚丙烯片材
挤压流动行为研究4.PET切片、增黏PET切片及其熔融纺丝的结晶行为研究5.新型负载蒙脱土/β-聚丙烯复合材料在紫外辐照后的结晶行为与熔融特性研究
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E n g i n e e r i n g o f C h i n a ,S i c h u a n U n i v e r s i t y ,C h e n g d u 6 1 0 0 6 5 ,C h i n a )
Ab s t r a c t: Th i s s t u d y i n v e s t i g a t e d t he c he mi — r e c r y s t a l l i z a t i o n a n d f r e e v o l u me c h a n g e s o f i s o t a c t i c
第4 3卷第 7期
2 0 1 5年 7月
塑 料 工 业
C HI NA P L A S T I C S I NDUS T RY ・6 9・
等规聚丙烯 在户外老化过程中化学重结 晶作用 和 自由体 积 变 化 的研 究 水
倪 凯 ,廖 霞 ”,赵雪燕 ,李 光 宪 ”
( 四川大学高分子科 学与工程学 院 ,四川大学高分子材料工程 国家重点 实验 室 ,四川 成都 6 1 0 0 6 5 )
摘要 :研究 了等规聚丙烯在户外老化过程 中化学重结晶作用和 自由体积 的变化 。化学重结 晶作用促使 等规 聚丙 烯 结晶度增 加 ,无定形 区分数减少 。结 晶度 的增加降低 了无定形区分子链的活动能力 ,导致 自由体积孔 洞尺寸缩 小 ,同 时无定形区分数减少导致 自由体积孔洞数量减少 ,两者 的共 同作用导致等规 聚丙烯 自由体积 分数 减少。 关键词 :聚丙 烯 ;老化 ;化学重结 晶; 自由体积
D OI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5 — 5 7 7 0 . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 1 7
中图码 :A
文章编号 :1 0 0 5 — 5 7 7 0( 2 0 1 5 )0 7 - 0 0 6 9 - 0 4
当等规 聚丙烯 ( P P )材 料在 户外 环 境下 服 役 时 ,
导 致材料 的永久失 效 。聚丙 烯材 料 的 自由体积 与结 晶 度 有着 密切 的联 系 ,对材料 的性 能 ,如渗 透性 能 、机 械 性能 、松 弛行 为等 都 有 重要 影 响 j 。 目前 ,一 些 学 者 已经利 用 正 电子湮 没 寿命 谱 ( P A L S ) 研 究 了聚 丙 烯材 料老 化过 程 中 自由体积 的变 化 ,但是都 忽 略 了