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
塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍
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。
高分子物理实验聚丙烯的结晶形态与性能
• 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。
• 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 时在两相的界面上发生折射和反射,导 致聚丙烯制品呈现半透明性。
• 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。
实验部分
实验目的
• 学会分析和理解成核剂与结晶速度 和结晶形态的关系,结晶形态与光 学性能之间的关系
• 熟悉并掌握聚合物结晶形态观察和 晶体尺寸的测定方法
• 学会调试和使用偏光显微镜
Hale Waihona Puke 实验原理• 物质发出的光波具有一切可能的振动方 向,且各方向振动矢量的大小相等,称 为自然光。
• 当矢量固定在一个固定平面内只沿一个 固定方向作振动时,这种光称为偏振光。
用偏光显微镜研究高分子(聚合物)的结晶形态是目前较为简便而直观的方法。 利用偏光原理,可对某些物质具有的偏光性进行观察的显微镜,就称为偏振光显微镜。 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。 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。 制备样品——使用盖玻片和载玻片分别将加入成核剂前后的聚丙烯树脂在230℃下熔融,压制成薄膜; 用偏光显微镜研究高分子(聚合物)的结晶形态是目前较为简便而直观的方法。 聚合物结晶总速率决定于成核速率和晶片生长速率 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。 聚丙烯球晶的有无及其大小对聚合物的力学性能有何影响? 按照是否能够结晶,聚合物可分为结晶型和非晶型两种 一个在载物台下方,称为下偏光镜,用来产生偏光,故又称起偏镜; 物质发出的光波具有一切可能的振动方向,且各方向振动矢量的大小相等,称为自然光。 本实验采取在PP中加入成核剂的方法,通过成核剂的异相成核作用,改善结晶形态,提高PP的相关性能。 描述加入成核剂前后聚丙烯的结晶形态及其变化,测量聚丙烯晶体的大小; 按照是否能够结晶,聚合物可分为结晶型和非晶型两种 物质发出的光波具有一切可能的振动方向,且各方向振动矢量的大小相等,称为自然光。 偏光显微镜的成像原理与常规金相显微镜基本相似,所不同的是在光路中插入两个偏光镜。 加入结晶成核剂是聚丙烯透明化的主要改性技术。 分子运动是联系聚合物结构、性能的纽带 结晶过程中的成核又可以分为均相成核和异相成核两种 利用偏光原理,可对某些物质具有的偏光性进行观察的显微镜,就称为偏振光显微镜。 描述加入成核剂前后聚丙烯的结晶形态及其变化,测量聚丙烯晶体的大小; 讨论成核剂对结晶形态和结晶度的影响,并分析原因; 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。 将制备好的试样放在偏光显微镜的载物台上,选择适当的放大倍数,观察并比较加入成核剂前后聚丙烯试样的球晶形态和球晶尺寸。 另一方面可以增加聚合物的结晶度,从而提高聚丙烯的刚性和耐热性; 聚丙烯球晶的有无及其大小对聚合物的力学性能有何影响? 聚合物结晶总速率决定于成核速率和晶片生长速率 起偏镜的作用使入射光分解成振动方向互相垂直的两条线偏振光,其中一条被全反射,另一条则入射。
聚丙烯完全结晶的熔融焓_概述说明以及解释
聚丙烯完全结晶的熔融焓概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇长文将围绕聚丙烯完全结晶的熔融焓进行探讨。
聚丙烯是一种常见的塑料,其具有良好的机械性能和化学稳定性,在工程领域得到广泛应用。
聚丙烯通过结晶过程可以形成均匀排列的晶体结构,结晶度的高低与物质性质密切相关。
而熔融焓作为衡量物质在固态和液态之间相变需要吸收或放出的热量,对于理解聚丙烯的结晶过程和性质具有重要意义。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行阐述。
首先,在引言部分概述了文章的目标和内容。
接下来,第二部分将详细介绍聚丙烯完全结晶的熔融焓,并探讨与此相关的因素。
第三部分将介绍用于测量聚丙烯熔融焓的方法和技术。
然后,第四部分将解释聚丙烯完全结晶时熔融焓的变化规律。
最后,在结论部分进行总结,并对未来研究方向进行展望。
1.3 目的本文的目的是深入了解聚丙烯完全结晶的熔融焓,并探讨相关因素对其影响的机制和规律。
通过对聚丙烯熔融焓的理解,可以为聚丙烯材料的应用和加工提供更准确的指导,并推动聚丙烯材料在材料科学与工程领域的进一步发展。
同时,本文也为测量方法和技术提供了综合比较和分析,以期为相关领域中更高效准确地测量聚丙烯熔融焓提供参考依据。
2. 聚丙烯完全结晶的熔融焓2.1 聚丙烯的结晶过程聚丙烯是一种常见的聚合物,在固化时会通过结晶过程形成有序排列的纤维状结构。
聚丙烯的结晶过程包括原位结晶和后期结晶两个阶段。
原位结晶发生在快速冷却的条件下,随着温度降低,分子迅速凝聚形成具有部分有序性质的小颗粒。
而后期结晶则是在较长时间内,由于扩散作用使得这些小颗粒进一步长大并形成完全有序排列的大颗粒。
2.2 熔融焓的定义与意义熔融焓是指在熔化过程中单位质量物质所吸收或释放的能量。
对于聚丙烯完全结晶来说,其含有大量无定形区域和局部有序区域,当经历加热达到融点时,这些有序区域将逐渐解开并转变为无定形状态。
而吸收或释放的能量就是我们所称之为熔融焓。
熔融焓的测量对于了解聚丙烯的结晶行为具有重要意义。
热处理对PP_PET共混体系结晶及力学性能的影响
研究与开发合成树脂及塑料,2006,23(6):7CH INASYNT H ETIC RESIN ANDPLAST ICS热处理对PP/PET共混体系结晶及力学性能的影响侯静强1,2周晓东1#王秋峰1周雷行1(1.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237;2.华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237)摘要:研究了热处理对聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混体系结晶、熔融行为及力学性能的影响。
结果表明:适当地对共混体系进行热处理,可有效改善材料的拉伸性能及弯曲性能,拉伸强度及弯曲强度最大增幅分别可达13%和33%。
PP/PE T共混体系力学性能的增加在于体系中聚合物结晶结构的完善、结晶度的提高以及热应力的消除,其中,PP的结晶度变化较大,由处理前的37.1%增加到处理后的52.1%。
关键词:聚丙烯聚对苯二甲酸乙二酯热处理结晶力学性能中图分类号:TQ325.14文献标识码:B文章编号:1002-1396(2006)06-0007-05通过改性使通用聚烯烃高性能化、功能化,已成为获得新材料的重要途径。
聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混,可望提高PP的强度、模量、耐热性及表面硬度,有利于拓展P P的应用范围。
人们对P P/PET共混体系的相容性已进行了大量的研究,获得了一些有效的增容方法[1,2]。
PP、PET都是具有一定结晶性的聚合物,两者共混必将对各自的结晶过程产生影响。
对于PP来说,PET分子链的存在及其在较高温度下即冻结而丧失流动性,可阻碍PP分子链的规整排列及其结晶过程。
对聚合物进行热处理,不仅可以消除材料内部热应力,而且能促进聚合物分子链运动重排,有利于结晶结构的完善及结晶度的提高。
本工作研究了热处理对PP/PET共混体系结晶行为及力学性能的影响。
1实验部分1.1原料PP,Y1600,中国石化上海石油化工股份有限公司塑料事业部生产;P ET,CB608,台湾远东纺丝股份有限公司生产;马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g -MAH),采用固相接枝法自制;抗氧剂1010、抗氧剂168,上海汽巴高桥化学有限公司生产。
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。
等规聚丙烯的定义-概述说明以及解释
等规聚丙烯的定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对等规聚丙烯的基本概念进行介绍和解释。
可以按照以下方式编写:等规聚丙烯是一种聚合物材料,其分子结构中的所有单体单元均按照相同的顺序进行排列。
这种聚合物材料具有高度均一的结构,因此表现出许多独特的特性和性能。
与随机或不规则聚合物相比,等规聚丙烯的结构更加有序,其晶体度高,熔点升高,力学性能优异。
等规聚丙烯的合成方法主要包括催化剂和反应条件的选择。
通常情况下,采用Ziegler-Natta催化剂或金属卡宾化合物催化剂能够实现等规聚丙烯的合成。
同时,反应温度和压力等反应条件的控制也对等规聚丙烯的合成起着重要作用。
等规聚丙烯由于其独特的结构和性能,在许多领域都有广泛的应用。
例如,在塑料制品中,等规聚丙烯可以用于生产各种容器、包装膜、塑料桶等。
此外,在纺织品、医药、建筑材料等行业中,等规聚丙烯也有很大的应用潜力。
本文将对等规聚丙烯的定义、特性和应用领域进行详细介绍和分析,以期进一步认识和了解这一重要的聚合物材料。
接下来的章节将对等规聚丙烯的特性进行探讨,以及在不同领域中的具体应用进行讨论。
最后,本文将总结等规聚丙烯的重要性,并展望其未来的发展前景。
文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分,每个部分包含若干小节,具体结构如下:1. 引言部分(Introduction)1.1 概述(Overview):对等规聚丙烯进行简要介绍,说明其重要性和应用价值。
1.2 文章结构(Article Structure):介绍本篇长文的整体结构和各个章节的内容安排。
1.3 目的(Objective):说明本文的主要目的和研究意义。
2. 正文部分(Main Body)2.1 等规聚丙烯的定义(Definition of Isotactic Polypropylene):详细解释等规聚丙烯的定义、结构和性质,包括其化学组成、分子结构等。
聚丙烯均聚和共聚熔点
聚丙烯均聚和共聚熔点聚丙烯是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用。
它具有很高的熔点,因此在高温环境下也能保持稳定性。
在本文中,我将介绍聚丙烯均聚和共聚的熔点以及相关知识。
首先,让我们来了解一下聚丙烯的基本性质。
聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的聚合物,它具有很高的结晶度和熔点。
聚丙烯的熔点通常在130℃至171℃之间,具体取决于聚合物的结晶度和分子量。
一般来说,分子量越高,结晶度越高,熔点也就越高。
聚丙烯可以通过两种不同的聚合方式得到,即均聚和共聚。
均聚是指只使用丙烯单体进行聚合反应,得到的聚丙烯只包含丙烯单体。
共聚是指在聚合反应中加入其他单体,与丙烯单体一起聚合,得到的聚丙烯含有其他单体的共聚物。
对于均聚聚丙烯来说,由于只含有丙烯单体,其结晶度较高,因此熔点也相对较高。
一般来说,均聚聚丙烯的熔点在160℃至171℃之间。
而对于共聚聚丙烯来说,由于含有其他单体,其结晶度较低,因此熔点也相对较低。
一般来说,共聚聚丙烯的熔点在130℃至150℃之间。
需要注意的是,聚丙烯的熔点不仅受到结晶度和分子量的影响,还受到其他因素的影响。
例如,添加剂、共聚单体的种类和含量、加工条件等都会对聚丙烯的熔点产生影响。
此外,聚丙烯的熔点也会影响其在实际应用中的性能。
高熔点的聚丙烯具有较高的热稳定性和机械性能,适用于高温环境下的应用;低熔点的聚丙烯具有较好的流动性和加工性能,适用于注塑、吹塑等加工工艺。
总之,聚丙烯均聚和共聚的熔点分别在160℃至171℃和130℃至150℃之间。
了解聚丙烯的熔点可以帮助我们更好地理解和应用这种常见的塑料材料。
聚丙烯均聚和共聚熔点
聚丙烯均聚和共聚熔点
摘要:
1.聚丙烯的概述
2.聚丙烯的均聚和共聚
3.聚丙烯的熔点性质
4.聚丙烯均聚和共聚的熔点差异
5.影响聚丙烯熔点的因素
6.聚丙烯的应用领域
正文:
聚丙烯是一种常见的塑料,具有优良的物理和化学性能,广泛应用于包装、建筑、汽车等产业。
聚丙烯可以通过均聚和共聚两种方式制备。
均聚聚丙烯,即聚丙烯单体通过聚合反应形成的聚丙烯,其分子结构中只含有丙烯单体。
均聚聚丙烯具有较高的结晶度和熔点,通常在130℃-150℃之间。
共聚聚丙烯,是在均聚聚丙烯的基础上,加入其他单体(如甲基丙烯酸甲酯)进行共聚形成的。
共聚聚丙烯的分子结构中含有不同单体,因此其熔点较均聚聚丙烯低,通常在100℃-130℃之间。
聚丙烯的熔点是其物理性质中的一个重要指标,影响其熔点的因素主要有分子结构、分子量、添加剂等。
一般来说,分子结构中分支越多,熔点越低;分子量越大,熔点越高。
聚丙烯均聚和共聚的熔点差异主要是由于它们的分子结构不同。
均聚聚丙
烯的分子结构简单,分子间的相互作用力强,因此熔点较高。
而共聚聚丙烯的分子结构中含有不同的单体,分子间的相互作用力较弱,因此熔点较低。
聚丙烯因其优良的物理和化学性能,被广泛应用于包装、建筑、汽车等产业。
例如,均聚聚丙烯常用于制作食品包装袋、一次性餐具等;共聚聚丙烯常用于制作防水材料、汽车保险杠等。
间规聚丙烯及其共混物结晶与熔融过程的研究
近年来,间规聚丙烯及其共混物的结晶与熔融过程备受关注。
本文将从深度和广度两方面对这一主题进行全面探讨,旨在帮助读者更深入地理解这一领域的相关知识。
1. 间规聚丙烯的结晶与熔融过程间规聚丙烯(iPP)作为一种重要的高分子材料,其结晶与熔融过程具有重要意义。
在iPP的结晶过程中,由于其分子链的特殊构型,其结晶速度较慢且易出现晶体形态的异质性。
在iPP的熔融过程中,分子链的运动和重排也会对材料性能产生重要影响。
2. iPP共混物的结晶与熔融过程iPP与其他高分子材料的共混物也受到了广泛的关注。
在共混物的结晶与熔融过程中,两种或多种材料的相互作用将导致结晶行为和熔融行为的复杂性增加,这对共混物的性能和稳定性提出了更高的要求。
3. 研究现状及前沿目前,关于iPP及其共混物结晶与熔融过程的研究已经取得了一定的进展。
通过传统的实验手段和先进的表征技术,学者们对其结晶机理、熔融行为和相态结构等方面进行了深入探讨。
并且随着计算机模拟技术的发展,对于iPP材料的结晶与熔融过程的理论研究也日益深入。
4. 个人观点和理解结合个人的观察和研究,我认为iPP及其共混物的结晶与熔融过程是一个既具有挑战性又充满机遇的领域。
通过深入研究其结晶机理和熔融行为,我们可以更好地理解材料的微观结构与性能之间的关系,为材料设计与改性提供重要的理论指导。
总结回顾:本文主要探讨了间规聚丙烯及其共混物的结晶与熔融过程,从深度和广度两方面对这一主题进行了全面评估。
通过对iPP结晶与熔融过程的分析,可以更好地认识其独特性能及其应用潜力。
对于iPP共混物的研究也有着重要的理论和实际意义。
在也需要说明的是,本文中所提及的内容仅代表我个人的观点和理解,仍需多方深入研究和探讨。
希望本文能够为读者对iPP结晶与熔融过程的理解提供一定的帮助。
以上是本文对"间规聚丙烯及其共混物结晶与熔融过程的研究"的探讨和总结,希望能够满足您的需求。
如果对文章内容有进一步的修改和补充,还请多多指教。
聚丙烯完全结晶的熔融焓
聚丙烯完全结晶的熔融焓
聚丙烯是一种常见的热塑性聚合物,在工业和日常生活中被广泛应用。
在聚合物科学中,了解聚丙烯的熔融焓是至关重要的,因为它直接影响着聚丙烯的熔融性能和加工工艺。
熔融焓是指聚合物由固态转变为液态时所需的能量,它是一个很重要的热力学参数。
对于聚丙烯这样的晶体聚合物来说,深入了解其完全结晶状态下的熔融焓对于理解其性能至关重要。
在聚丙烯完全结晶的情况下,所有的聚合物链都呈现高度有序的结晶态。
这种结晶态使得聚合物的性能得以最大程度地发挥。
而熔融焓则是描述这种有序结构在加热过程中解开所需的热能。
聚丙烯的完全结晶状况可以通过多种方式来实现,其中包括控制结晶温度、结晶时间等参数。
在完全结晶状态下,聚丙烯分子间的力比在非结晶状态下更加紧密,因此熔融焓也相应地更高。
熔融焓的高低直接关系着聚丙烯的熔融温度和熔融性能。
较高的熔融焓通常意味着聚丙烯的熔融温度较高,同时加工时需要消耗更多的热能。
这也说明了完全结晶的聚丙烯在加工过程中可能需要更高的温度才能达到熔融状态。
理解聚丙烯完全结晶状态下的熔融焓对于聚合物工程师和研究人员来说至关重要。
这有助于他们更好地设计合适的生产工艺和优化材料性能。
通过控制聚丙烯的熔融焓,可以实现更好的工艺稳定性和材料性能。
总的来说,聚丙烯完全结晶的熔融焓是一个重要的热力学参数,它直接关系着聚丙烯的性能和加工工艺。
深入研究和理解这一参数,有助于优化聚丙烯材料的应用,并推动聚合物工程领域的发展。
1。
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。
聚丙烯树脂介绍
聚丙烯树脂介绍聚丙烯最突出的性质是多面性,它能适合于许多加工方法和用途。
它的价值和多面性主要来自于优良的耐化学品性能、在大宗热塑性塑料中最低的密度和最高的熔点、适中的成本。
根据高分子链立体结构不通,聚丙烯有三个品种:等规聚丙烯(IPP),间规聚丙烯(SPP)和无规聚丙烯(APP)。
化学和性能聚丙烯(简称PP)与聚乙烯(PE)不同之处在于,前者每隔一个碳原子上就有一个甲基,这起到使链硬化的作用。
除非这些甲基处于链的同一侧位置上,聚合物不会结晶。
在Natta 和Ziegler(互相独立地)开发出立体定向催化剂之前,只能生产出软且粘连的无规立构聚丙烯。
商业塑料的硬度和耐溶齐小胜源自结晶性。
PP的链比PE的硬,因而PP有较高的熔化温度和抗张强度,但结晶度较低。
PP均聚物的熔点约为330°F,取决于加热速度和热历史。
在PP链上间隔地插入乙烯(无规共聚),链会变得更缺乏规则和更柔软,从而降低聚合物的结晶度、模量、熔点和熔点锐度。
典型的无规共聚物是比较透明的,熔点在293—305°F范围内。
当乙烯含量升高时,聚合物的结晶度越来越低,最后变成乙烯一丙烯橡胶(EPR)。
另一类重要的共聚物是抗冲击非均相共聚物。
这些产品是由橡胶(有时为PE)在均聚物基体中聚合而制得的。
所用橡胶通常为EPR,它生成一个与均聚物基体分离的相态,形成有光雾。
半透明的外观。
这些材料并非真正的嵌段共聚物,因为其中的橡胶相可被溶剂所革取。
用EPR与PP共混可得类似的产品,抗冲击共聚物具有和均聚体物相似的熔点。
分子量和分子量分布在PP加工过程中很重要。
在446T和4.75磅负荷下的熔体流动是熔体粘度的一个指数,该指数与重均分子量相关。
商品聚丙烯的熔体流动有低至0.25克/10分钟到高达800克/10分钟。
分子量分布用重均分子量与数均分子量的比值来表示,高结晶度PP的这个比值可以高达11;而用作熔吹织物的PP则可低至2.l。
这个比值在纤维纺丝过程中极为重要,而且影响到挤压、挤出物胀大、模塑内应力和定向过程。
聚丙烯基础知识
第一章 聚丙烯的结构和性质第一节 聚丙烯的结构一、分子结构由丙烯聚合的高分子化合物,聚合反应中链增长的方式,即下一个单体连接到分子链上的形式决定了分子链的形状和甲基的空间排列,决定其立构规整度,进而决定其结晶结构、结晶度、密度及相关的物理机械性能。
1.等规聚丙烯(iPP )、间规聚丙烯(sPP )和无规聚丙烯(aPP )聚丙烯立构中心的空间构型有D 型和L 型两种:如果此立构中心D 型或L 型单独相连,就构成iPP :如果立构中心D 型和L 型交替连接,就构成sPP :如果立构中心D 型和L 型无规则地连接,甲基无规则地分布在主链平面两侧,就构成了aPP :或等规聚丙烯是高结晶的高立体定向性的热塑性树脂,结晶度60%~70%,等规度>90%,吸水率0.01%~0.03%,有高强度、高刚度、高耐磨性、高介电性,其缺点是不耐低温冲击,不耐气候,静电高。
间规聚丙烯结晶点较低(与等规聚丙烯相比),为20%~30%,密度低(0.7~0.8g/cm3),熔点低(125~148℃),分子量分布较窄(M w/M v=1.7~2.6),弯曲模量低,冲击强度高,最为优异的是透明性、热密封性和耐辐射性,但加工性较差(以茂金属催化剂聚合可得间规度大于80%的间规聚丙烯)。
无规聚丙烯分子量小,一般为3000至几万,结构不规整,缺乏内聚力,在室温下是非结晶、微带粒性的蜡状固体。
2.无规共聚物、抗冲共聚物和多元共聚物丙烯-乙烯无规共聚物:使丙烯和乙烯的混合物聚合,所得聚合物的主链上无规则地分布着丙烯和乙烯链段,乙烯含量一般为1%~4%(质量分数),乙烯抑制丙烯结晶,使无规共聚物结晶度下降,熔点、玻璃化温度、脆化点降低,结晶速度变慢,材料变软,透明度提高,韧性、耐寒性、冲击强度均较均聚物提高,主要用于高抗冲击性和韧性制品。
丙烯-乙烯嵌段共聚物:在单一的丙烯聚合后除去未反应的丙烯,再与乙烯聚合所得产物,通常嵌段共聚体中乙烯含量为5%~20%(质量分数)。
聚丙烯的结构、性能和应用分析
聚丙烯的结构、性能和应用一、聚丙烯(聚丙烯)的结构聚丙烯是一种高分子化合物,是一种通用合成树脂(或通用合成塑料),由于它是烯烃的聚合产物,因而又是一种聚烯烃树脂。
聚丙烯的结构是指高聚物内部组织,它有两层意义:一是指聚丙烯分子内部的组织和形态,称为分子结构,二是指这些大分子聚集在一起的形态,称为聚集态结构。
1.聚丙烯的分子结构对一般的单烯烃聚合物可用通式(CH2-CH2)n表示。
R当-R为CH3-时即为聚丙烯,按CH3-在分子中的排布(位置、配向、次序等)不同,可分为三种立构异构体,即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯,等规聚丙烯所有的甲基都排在平面的同一侧。
间规聚丙烯的甲基有规则的交互分布在平面的两侧。
无规聚丙烯的甲基无秩序地分布在平面的两侧。
在三种立体异构体中,等规和间规聚丙烯都属于有规聚丙烯,有规聚丙烯的结晶度高,根据X射线对结晶性聚丙烯的研究,测得其分子链的等同周期为6.5×10-10m,C-C键角为109°28′,C-C原子间键距为1.54×10-10m,据此设想出等规聚丙烯的三重螺旋结构。
以上所述均指聚丙烯的均聚物,聚丙烯聚合物中还有共聚物,如以丙烯为主要单体,以少量乙烯为第二单体(或称共聚单体)进行共聚而成的聚合物,共聚物按其立体结构的规整性又可分为无规共聚物和嵌段共聚物,制取共聚物的目的是为了改善均聚物的某些性能(如耐寒、耐温、抗冲性能等)以满足特殊用途的需要。
2.聚丙烯的聚集态结构高分子的链结构是决定高聚物基本性质的主要因素,而高分子聚集态结构是决定高聚物本体性质的主要因素,也就是说,其使用性能直接取决于加工成型过程中高分子所形成的聚集态结构。
聚丙烯和其它高分子一样,是由很多大分子聚集在一起的,分子间存在着相互作用,通常之间的作用力包括范德华力和氢键,使聚丙烯的大分子聚集在一起,并赋予它特定的性能,大分子聚集态通常有下述两种情况:(1)无定形态当很多分子在一起时,如果分子间杂乱无章,没有一定次序地相互堆在一起,这种结构称为无定型形态,这种结构比较疏松,密度低,分子容易运动,强度也低。
聚丙烯(PP)的性能及成型工艺参数
聚丙烯(PP)的性能及成型工艺参数聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物是有规立构聚合物中的第一个。
其历史意义体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注射加工等方面。
汽车内饰塑料件中使用最多的是聚丙烯,占整个内饰塑料件质量的60%以上。
高冲击强度PP是由PP和乙烯-丙烯共聚物组成的,其原理是在PP中加入乙烯-丁烯或乙烯-辛烯这类乙烯基橡胶。
同理,加入滑石粉、碳酸钙等无机填料也可以提高PP的刚性。
以树脂为基体的汽车配件,除了质地较轻外,还需要考虑到环保、易设计性和高可塑性。
为了满足上述要求,各种不同的PP复合材料被开发出来,例如,高硬度、高冲击强度、高流动性和结晶性能的改善。
为了得到高性能的PP复合材料可以通过两种方法制得:第一共混改性。
在PP中添加各种助剂,例如橡胶、填料。
第二化学改性。
在生产PP的过程中通过改变催化剂或生产工艺制得高立构规整、高流动及高抗冲PP。
通过这些改性方法制备的PP复合材料,能满足汽车部件的使用要求,已成功替代了原先使用的工程塑料。
因此,PP及其复合材料在汽车塑料中所占的比例不断的上升。
加入无机填料可以提高PP的性能,颗粒状的碳酸钙、扁平状的滑石粉以及针状的玻璃纤维对PP刚性有着深度的影响。
由于玻璃纤维自身具有较高的硬度和长径比,对PP的刚性提高最为明显:滑石粉其次。
实际生产中考虑到性价比加工性能,滑石粉和玻璃纤维在汽车塑料中使用的量多。
PP在注射成型前应该在60-80℃的温度下干燥2-3小时,以确保PP的水分含量小于0.01%。
如果PP不进行上述步骤,在加工过程中会产生降解,导致注射制品出现发黄、气泡、银纹等缺陷。
通过先进的复合技术和成型技术以及对PP基体极性改性使得PP复合材料的应用领域不断扩大。
近年来,环境友好型PP已经引起极大的关注。
因此,预计未来PP消费量将继续增加。
PP 通过和人造橡胶及无极填料熔融共混,可以得到高性能的PP复合材料。
聚丙烯均聚和共聚熔点
聚丙烯均聚和共聚熔点一、聚丙烯的概述1.1 聚丙烯的定义聚丙烯是一种热塑性聚合物,由丙烯单体聚合而成,具有良好的物理性质和化学稳定性。
1.2 聚丙烯的特点•聚丙烯具有良好的耐热性,可以在高温下保持较好的稳定性。
•聚丙烯具有较高的强度和刚度,是一种坚硬的塑料材料。
•聚丙烯具有优异的抗化学腐蚀性能,对酸、碱等化学物质具有较好的耐受能力。
•聚丙烯具有较低的密度,是一种轻质的塑料材料。
二、聚丙烯均聚和共聚的区别2.1 聚丙烯均聚聚丙烯均聚是指通过单一的丙烯单体进行聚合反应得到的聚合物。
聚丙烯均聚具有较高的熔点,一般在160℃以上。
均聚聚丙烯的结晶度较高,具有较好的刚性和强度。
2.2 聚丙烯共聚聚丙烯共聚是指在聚合反应中加入其他共聚单体与丙烯进行共同聚合得到的聚合物。
共聚聚丙烯的熔点一般较低,一般在130℃左右。
共聚聚丙烯的结晶度较低,具有较好的韧性和延展性。
三、聚丙烯均聚和共聚的熔点影响因素3.1 分子量聚丙烯的分子量对其熔点有较大影响。
分子量较高的聚丙烯具有较高的熔点,而分子量较低的聚丙烯则具有较低的熔点。
3.2 结晶度聚丙烯的结晶度也是影响其熔点的重要因素。
结晶度较高的聚丙烯具有较高的熔点,而结晶度较低的聚丙烯则具有较低的熔点。
3.3 共聚单体类型在聚丙烯共聚中加入的共聚单体类型也会对熔点产生影响。
不同的共聚单体会引入不同的官能团,改变聚丙烯的结构,从而影响其熔点。
3.4 结晶速率结晶速率也会对聚丙烯的熔点产生影响。
结晶速率较快的聚丙烯具有较高的熔点,而结晶速率较慢的聚丙烯则具有较低的熔点。
四、聚丙烯均聚和共聚的应用领域4.1 聚丙烯均聚的应用聚丙烯均聚由于具有较高的熔点和良好的物理性质,广泛应用于以下领域: - 塑料制品:聚丙烯均聚可用于制作各种塑料制品,如塑料袋、塑料容器等。
- 纺织品:聚丙烯均聚可以纺成纤维,用于制作纺织品,如地毯、绳索等。
- 包装材料:聚丙烯均聚可用于制作各种包装材料,如包装膜、泡沫塑料等。
聚丙烯和聚乙烯熔融接枝改性及增容汇总
聚丙烯和聚乙烯熔融接枝改性及增容丁生龙柳明珠3(兰州大学化学化工学院兰州730000丁生龙男,34岁, 博士生, 现从事高分子改性及加工方面的研究。
3联系人,E 2mail :m2zliu @1631com国家自然科学基金资助项目(298107601552005202228收稿,2005205228接受摘要近年来, 有关高分子改性研究已引起人们的广泛关注。
本文对热塑性塑料聚丙烯和聚乙烯熔融接枝改性的常用单体、提高接枝率的方法、增容作用和接枝物的表征等方面进行了综述。
关键词聚丙烯聚乙烯熔融接枝丙烯酸马来酸酐Progress in the Modi fication and Compatibility of Polypropylene andPolyethylene in the Melt StateDing Shenglong , Liu 3(C ollege of Chemistry and Chemical Engineering , , Abstract Much recently. M odification under meltcondition and PE , both of which belong to the thermal 2plastic , such as the acrylic acid and maleic anhydride and their derivates were The ways of increasing the graft yields and com patibilities , characterization of the poly olefin were als described.K ey w ords P olypropylene , P olyethylene , Melting grafting , Acrylic acid , Maleic anhydride聚丙烯树脂(PP 由于具有优良的力学性能(如高抗张强度、压缩强度、刚性、硬度、耐应力开裂等、耐化学腐蚀性、良好的电绝缘性和易于加工成型等性能, 已成为当今最具发展前途的热塑性塑料之一。
等规聚丙烯顺丁橡胶共混物的结构及其性能研究
等规聚丙烯/顺丁橡胶共混物的结构及其性能研究本文用熔融共混法制备了不同共混比和不同加工条件下的等规聚丙烯/顺丁橡胶(iPP/PcBR)共混物,并对它们的相容性、结构及其性能进行了详细研究。
用DMA测试了iPP/PcBR共混物的相容性。
结果显示,共混物两组分之间有部分相容性。
当共混时间增加、共混温度升高或共混转速加快时,两组分间的部分相容性没有进一步改善。
通过计算平衡熔点值法,证实了DMA的测试结果。
应用SEM观察了共混物的相形态。
分散相呈不规则颗粒状分散在连续相中,当PcBR含量为40-50vol%时,出现了双连续相结构。
对SEM图像、SALS的Vv谱图和BSALS图像进行计算机处理发现,分散相含量增加,则分散相尺寸增大,粒径分布变宽;在共混前期,分散相粒径减小,体系分布不均匀,到了中后期,分散相粒径基本不变,体系分布均匀;相结构的改善不随共混温度的升高或者转速的加快呈正比例变化。
分别采用POM、SALS的Hv谱图和WAXD.SAXS对共混物结晶形态和结构进行了分析。
研究发现,PcBR的加入破坏了球晶的完整程度,使球晶边界模糊化,球晶尺寸减小;当加入的PcBR含量小于40vol%时,会诱导PPβ晶产生;另外,共混时间的延长、共混温度或转速的增加,都有利于改善球晶的结晶形态结构。
用DSC测试了不同共混比的iPP/PcBR共混物的等温和非等温结晶过程。
结果显示,添加PcBR,增大了共混物的结晶速率,缩短了结晶诱导时间, PcBR对iPP 的结晶起到了异相成核的作用;找到了适合描述我们共混物的等温和非等温结晶过程的模型;添加较高含量的PcBR,使共混物的结晶活化能有所下降。
力学性能测试显示,添加PcBR相会使共混物拉伸性能下降、冲击性能上升;延长共混时间使共混物的力学性能逐渐改善;降低共混温度或加快共混转速,使得共混物的冲击性能上升;存在最佳的共混温度和转速区间,使得共混物拉伸性能最优。
经过流变测试,共混物均表现为非牛顿流体性质;PcBR含量或共混时间增加,共混物的表观粘度增加;共混温度或转速增加,表观粘度减小。
等规度和分子量及其分布对聚丙烯结晶行为及力学性能的影响
等规度和分子量及其分布对聚丙烯结晶行为及力学性能的影响钱丽;李德展;赵梦垚;胡慧杰;宋文波;邹发生
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)6
【摘要】选取了3种具有不同等规度和不同分子量及其分布的均聚聚丙烯试样,利用DSC,GPC,SAXS,WAXD等方法研究了等规度、分子量及其分布对均聚聚丙烯结晶行为及力学性能的影响。
实验结果表明,结晶行为主要受试样等规度的影响,对于等规度相近的试样,结晶温度和结晶度还受试样分子量及其分布的影响;力学性能与结晶度呈正相关,高等规度、宽分子量分布的试样具有更高的结晶度,以及较高的屈服应力、弯曲模量和热变形温度。
【总页数】6页(P810-815)
【作者】钱丽;李德展;赵梦垚;胡慧杰;宋文波;邹发生
【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】TQ325.14
【相关文献】
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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。
随着等规聚丙烯含量的增加,玻璃化转变温度逐渐升高,并且样品的熔融温度范围缩小,流变性能也发生变化。
4. 结论
等规聚丙烯与共聚聚丙烯的共混体系具有多相结构,其结晶行为和熔融行为受到组分比例和分子结构的影响。
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。
进一步的研究可以从分子层面对共混体系进行深入理解,并开发出更加优异的聚合物材料。
根据热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)的测试结果,我们可以得出以下结论。
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。
共混体系的熔融行为受到其分子结构的影响,随着等规聚丙烯含量的增加,玻璃化转变温度逐渐升高,并且样品的熔融温度范围缩小,流变性能也发生变化。
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。
这些研究结果为进一步理解共混体系的结构与性能关系提供了基础,并为开发出更优异的聚合物材料提供了指导。