成核剂与碳酸钙协同增强增韧聚丙烯的研究的开题报告
PPnano-CaCO3(纳米碳酸钙-聚丙烯)复合材料的注射成型及力学性能实验
PP/nano-CaCO3(纳米碳酸钙-聚丙烯)复合材料的注射成型及力学性能实验一、实验目的1 了解纳米CaCO3对PP的增韧效果、原理。
2 熟悉PP复合材料的注射成型制备过程。
3 了解复合材料的力学性能测试。
4 了解电镜测样原理和具体步骤。
二、实验原理1、纳米CaCO3对PP的增韧效果原理聚丙烯(PP)是一种综合性能较优异的热塑性塑料,广泛应用于医疗器具、汽车零部件、家庭用品、办公用品、建筑材料、化工管道以及大量的运输和包装材料等方面,制品具有耐热好、化学稳定性高和成型性好等优点。
但同时PP也存在冲击韧性低,低温易脆裂,耐候性差强度、模量、硬度低,成型收缩大,尺寸稳定性差,制件易变形等缺点。
这些缺点大大限制了PP的应用,并且给实际生产带来了许多麻烦,因此,对PP进行改性研究以拓宽其应用领域成了学者们研究的热点。
纳米碳酸钙(nano-CaCO3)填充PP是一种具有广泛应用前景的复合材料,nano-CaCO3原料来源丰富且价廉易成型加工,制品的耐热性、硬度、刚性及尺寸稳定性均优于PP塑料所以引起了国内外众多学者的广泛关注。
本实验通过熔融共混的方法将nano-CaCO3填充到PP中,研究了nano-CaCO3用量对PP力学性能的影响及其在PP中的分散状况2、PP复合材料的注射成型制备过程⑴合模与开模。
合模是动模前移,快速闭合。
在与定模将要接触时,依靠合模系统的自动切换成低压,提供低的合模速度,低的合模压力,最后切换成高压将模具合紧。
开模是注射完毕后,动模在液压油缸的作用下首先开始低速后撤,而后快速后撤到最大开模位置的动作过程。
⑵注塑阶段。
模具闭合后,注塑机机身前移使喷嘴与模具贴合。
油压推动与油缸活塞杆连接的螺杆前进,将螺杆头部前面已塑化均匀的物料以规定的压力和速度注射入模腔,直到熔体充满模腔为止。
⑶保压阶段。
熔体充模完全后,螺杆施加一定的压力,保持一定的时间,是为了解决模腔内熔体因冷却收缩造成制品缺料时,能及时补塑,使制品饱满。
聚丙烯材料改性中成核剂技术的应用研究
聚丙烯材料改性中成核剂技术的应用研究【摘要】在聚丙烯(简称PP材料)初合成后,在材料内部会存在很大的球形晶体,影响使用性能,一般通过加入成核剂来改性聚丙烯材料,新合成的材料晶粒比较小,所制成的产品抗冲击性能比较高,透明度以及光泽度也比较高。
本文主要讲述聚丙烯的一般合成工艺以及成核剂在聚丙烯合成中的应用。
【关键词】聚丙烯(PP);改性;成核剂;合成工艺聚丙烯又可称为丙纶,是丙烯的聚合物,具有无毒、无臭、无味的有点,密度小,是所有塑料中最轻的材料之一,结晶度比较高,具有良好的力学性能、电绝缘性以及耐热性等,但是由于在材料分子内部存在球形晶体因此在使用时,抗冲击强度、刚性、透明性以及光泽性等很难满足要求,因此需要对聚丙烯材料进行改性,改性的方法可分为物理改性以及化学改性,本文所讲的是加入成核剂进行改性。
1、聚丙烯材料的生产工艺目前聚丙烯材料的生产工艺主要可以分为淤浆法、液相本体法和气相法,随着时代的发展淤浆法生产工艺逐渐被淘汰,在目前聚丙烯材料的生产工艺中占据主要地位的是Basell公司的Spherizone气相法,该工艺方法合成的聚丙烯材料占了50%左右,居第二位的是Dow Chemical公司的Unipol气相工艺。
Basell公司的Spherizone气相法使用双环管结构的聚合反应器,在反应中加入第四代催化剂(有利于产生高结晶度以及高精度的产品),在生产工艺中提高了预聚合和聚合反应器的设计压力,使得聚丙烯生产时的形态、分子量等更加容易控制。
2、成核剂技术在聚丙烯材料改性中的应用2.1成核剂的分类目前,在聚丙烯合成改性中,应用比较广泛,以及已经商品化的成核剂可以分为α晶型和β晶型,这两种分法,是依照其产生的作用来分的,如α晶型的成核剂主要是诱导产生α晶型的聚丙烯。
常用的α晶型成核剂有芳香族羧酸金属盐类、磷酸金属盐类、二(苯亚甲基)山梨醇(1+/)及其衍生物以及松香类的成核剂,其中松香类的成核剂是一种天然的物质,比较环保。
纳米碳酸钙增强聚丙烯纤维的研究
纳米碳酸钙增强聚丙烯纤维的研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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聚丙烯开题报告范文
聚丙烯开题报告范文《聚丙烯开题报告》一、选题背景与意义聚丙烯是一种重要的合成材料,在工业生产、日常生活中得到广泛应用。
在塑料制品、纺织品、管道、电线电缆等领域都有广泛的应用,具有良好的性能和经济效益。
然而,聚丙烯材料的性能与其结构参数密切相关,因此对其结构与性能的研究具有重要意义。
本课题旨在通过对聚丙烯的结构参数进行系统研究,探究其对性能的影响,为聚丙烯的设计与应用提供理论依据。
二、选题内容与研究目的本研究将主要关注聚丙烯的结构参数与性能之间的关系,具体研究内容包括:1.聚丙烯的分子链结构与性能的关系研究:通过改变聚丙烯的分子结构参数,如分子量、分子链长度等,探究其对聚丙烯的力学性能、热性能、电性能等的影响。
2.聚丙烯的晶型结构与性能的关系研究:通过调控聚丙烯的晶型结构,如等轴晶、纤维晶等,研究其对聚丙烯的透明性、强度、硬度等性能的影响。
3.聚丙烯的共聚物结构与性能的关系研究:将聚丙烯与其他聚合物进行共聚合,研究共聚物结构对聚丙烯的性能的影响,探究增韧、增强等效果。
通过以上研究,旨在深入了解聚丙烯的结构与性能之间的关系,为聚丙烯的性能调控、设计与应用提供理论基础。
三、研究方法与技术路线在本研究中,将采用以下方法进行实验和分析:1.材料的选择与制备:选择不同分子量的聚丙烯材料作为研究对象,通过不同合成工艺制备出样品。
2.结构参数的调控:通过改变聚丙烯的分子量、分子链长度等参数,探究其对聚丙烯性能的影响。
3.性能测试与分析:对制备的聚丙烯样品进行拉伸试验、热性能测试、电性能测试等,获得相应的力学性能、热性能、电性能等数据。
4.结果与数据分析:通过对实验数据的统计与分析,探究聚丙烯的结构参数与性能之间的关系,并进行结果的解释和讨论。
5.理论模型与计算:基于实验结果,建立理论模型,通过计算模拟的方法验证实验结果的合理性,并预测其他结构参数对性能的影响。
四、预期成果与创新点本研究预期通过对聚丙烯的结构参数与性能的关系进行系统研究,获得以下预期成果:1.聚丙烯的结构参数与性能之间的关系:通过实验和数据分析,获得聚丙烯的结构参数与力学性能、热性能、电性能等之间的定量关系。
碳酸钙高填充聚烯烃制备技术的开题报告
碳酸钙高填充聚烯烃制备技术的开题报告一、选题背景聚烯烃塑料是一类广泛应用的塑料材料,由于其具有重量轻、耐腐蚀、价格低廉等优点,因此被广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等领域。
然而,聚烯烃塑料的力学性能相对较差,易变形,难以满足某些特殊应用的需求,因此需要将其改性来提高其性能。
碳酸钙是一种广泛应用的填充材料,可以有效地降低聚烯烃塑料的成本并提高其物理力学性能,如强度、硬度和刚度等。
但是,碳酸钙的填充量过高会导致高虚位率,使得聚烯烃塑料的力学性能下降,因此需要寻找一种制备碳酸钙高填充聚烯烃的方法来解决这个问题。
二、研究目的和意义本研究的目的是探究碳酸钙高填充聚烯烃制备技术的优化方案,寻找一种制备高性能、低成本的聚烯烃塑料的方法,提高聚烯烃塑料的力学性能,满足特定应用领域的需求。
本研究意义在于:1、探索碳酸钙高填充聚烯烃的制备方法,带有实际应用价值,具有一定的经济效益;2、研究的结果可为聚烯烃材料的开发和应用提供理论基础和技术指导;3、该研究可为环保和资源节约做出贡献。
三、研究内容和思路1、总体思路本研究的总体思路是通过碳酸钙对聚烯烃塑料的改性来提高聚烯烃塑料的力学性能,首先确定最佳的碳酸钙填充量,然后通过不同制备条件的优化,制备出力学性能优异的聚烯烃塑料,并对其进行表征和分析。
2、研究内容(1)碳酸钙对聚烯烃塑料性能的影响研究本研究将通过控制填充量,研究碳酸钙对聚烯烃的物理力学性能的影响,如硬度、强度、伸长率和成型性等。
(2)高填充聚烯烃塑料的制备条件优化通过不同的制备条件,如碳酸钙填充量、加工温度、加工压力、混合时间等,对高填充聚烯烃塑料的力学性能进行优化,探究最佳的制备条件。
(3)表征和分析对制备的高填充聚烯烃塑料进行表征和分析,包括扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)等方法,进一步分析材料的结构和性质。
四、预期成果通过本研究,预计达到以下成果:1、探索碳酸钙高填充聚烯烃的制备方法,确定最佳填充量和优化制备条件,制备出高性能的聚烯烃塑料;2、对高填充聚烯烃塑料进行结构和性质表征和分析,探究其性能提升的原因;3、为碳酸钙高填充聚烯烃制备技术的应用提供技术指导和参考。
成核剂对无机填充聚丙烯复合材料体系性能的影响
聚丙 烯 ( PP) 具 有 密 度 小、 易 加 工、 耐 腐 蚀、
成 [12-15] ꎮ 为确认在 talc 大量存在情况下ꎬ 额外添加
问题ꎮ 因 此ꎬ 通 常 通 过 引 入 聚 烯 烃 弹 性 体 ( POE)
NA21 和 WBG2 两种成核剂引入到 PP / POE / talc 体系
强度高等优点ꎬ 但其亦存在韧性差、 成型收缩率大等
[11]
ꎮ
结晶影响性能ꎬ 成核剂则是影响结晶的重要因
素ꎬ 然而以往关于成核剂的研究主要针对的是纯 PP
体系ꎮ 成核剂在 PP / POE / talc 体系中的功能发挥主要
受 talc 影响ꎬ 因为 talc 含量较高并可促进 α 晶的形
剂 [16-17] ꎻ WBG2 是一种稀土类 β 晶成核剂ꎮ 结果显
范围 200 ~ 50 ℃ ꎻ 降温至 50 ℃ 后保持 5 minꎬ 之后进
入第二次升温过程ꎬ 温度范围 50 ~ 200 ℃ ꎮ 升、 降温
速率皆为 20 ℃ / minꎮ
XRD 测试: 扫描 2θ 范围 10° ~ 35°ꎬ 扫描速率 伸性能测试按 ISO 527 2-2012 标准进行ꎬ
定性及结晶行为产生影响ꎮ 两种成核剂皆表现出较高的诱导成核能力ꎬ 两者带来的效果差异在此也进行了比较ꎮ
关键词: 聚丙烯ꎻ 复合材料ꎻ 无机填充ꎻ 结晶ꎻ 成核剂
中图分类号: TQ325 1 + 4 文献标识码: A 文章编号: 1005-5770 (2021) 06-0045-06
第 49 卷第 6 期
2021 年 6 月
塑料工业
CHINA PLASTICS INDUSTRY
45
成核剂对无机填充聚丙烯复合材料体系性能的影响 ∗
纳米级CaCO_3粒子增韧增强聚丙烯的研究_任显诚
纳米级CaCO3粒子增韧增强聚丙烯的研究任显诚 白兰英 王贵恒(四川大学高分子材料系,成都610065)张伯兰(中国科学院成都分院有机化学研究所,成都610041)摘 要通过对纳米级CaCO3粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备了PP/纳米Ca-CO3复合材料,并进行了力学测试和结构表征。
结果表明,经过适当表面处理的纳米CaCO3粒子可以通过熔融共混法均匀分散在聚丙烯中,粒子与基体界面结合良好,纳米CaCO3粒子在低于10%用量时即可使聚丙烯缺口冲击强度提高3~4倍,同时基本保持其拉伸强度和刚度。
DSC熔融曲线分析表明,CaCO3对聚丙烯的β晶结晶过程有明显的诱导作用,提高了β晶的含量,增加了PP基材的韧性,通过对填充复合材料的冲击断面观察证明,材料的增韧是由于基体发生了大面积屈服所致。
关键词:聚丙烯 纳米复合材料 增韧0 前言聚丙烯的增韧增强改性在过去多采用橡胶类弹性体共混和纤维、填料填充共混方式[1~3],近年来国内外开始了关于纳米级粒径无机填料填充各种聚合物的基础理论和应用研究,包括用蒙脱土、SiO2、TiO2等纳米微粒填充聚丙烯的研究[4~7]。
由于无机纳米粒子同聚丙烯极性差异较大,表面能高,二者相容性很差,纳米粒子极易团聚,难于得到性能优异的复合材料。
本研究采用了适当的纳米粒子表面预处理法,通过熔融共混制备出了高性能的聚丙烯/纳米CaCO3复合材料。
1 实验部分1.1 主要原材料*本工作得到中国科学院高分子物理联合开放研究实验室(长春应用化学研究所)资助。
收稿日期:1999-10-22PP-A共聚,扬子石油化学工业公司;PP-B均聚,扬子石油化学工业公司;纳米级Ca-CO3,粒径平均80nm,华东理工大学国家超细粉末工程研究中心提供;表面处理剂A,自制,相容剂B,自制。
1.2 工艺技术路线一步法:将表面预处理后的CaCO3同聚丙烯、相容剂B在双螺杆挤出机上直接共混。
二步法:先将表面预处理后的CaCO3同相容剂B和少量共聚聚丙烯在双螺杆挤出机上挤成高浓度母料,再将母料同聚丙烯共混。
成核剂CaCO3对聚丙烯开孔发泡性能影响的研究
时 ,泡孔 平 均直 径分 布 较 宽 ,50 0 目 C C 量 分 0 aO 质
薹
震
敝
数 为 3 时泡孑 平 均直 径 分 布最 窄 ,泡 孑 最 均 匀 ,质 % L L
量分 数 为 5 时 次 之 ,质 量 分 数 为 1 时 最 差 。 当 % % 250目 C C 量 分 数 达 到 5 时 ,泡 孔 变 得 不 规 0 aO 质 % 则 ,出现 明显 的合并 现象 。而 50 0目 C C 0 a O 质量 分
数达 到 5 时 ,发 泡 样 品 没 有 出 现 明 显 的 泡 孑 合 并 % L
HMS P L DP ln s As C C wa d e P / L E be d . a O s a d d, t e e p n in r t e r a e h x a s ai d c e s d, c l d n i n r a e ‘ e l o o el e st i c e s d, c l y
1 2 仪器及 设 备 .
出聚丙 烯 开孔泡 沫 材料 的基 础上 ,进 一步 研究 了添加
动态发泡模拟机 :自制 ;同向旋转双螺杆挤
出机 :P A TC O D R型,螺杆直径 2 m,螺杆 L S I。R E 5m
长 径 比 4 / ,德 国 B a ed r 司 ;环 境 扫 描 电 子显 21 rb n e 公
木
后 ,发泡样 品的发泡倍率 减小 ,泡孔密度增大 ,泡孔直径减小 ,泡孔形貌变得 规则 ,泡孔直径分布变 窄 ,泡孔均匀性 增加 。添加 3 %的 25 0目和 50 0目 C C 0 0 a O 时发泡性能最好 。在共混 体系中添加成核剂 C C a O 能够提高发泡样 品的开
聚丙烯成核剂的应用与研究进展
作者简介 :王登 飞(9 5一) 男 , 18 , 硕士 , 工程师, 主要从 事聚烯烃 的功 能化改性及聚烯烃催 化剂 的研发与应用 。E—m i d w y 6 .ol al u e @13 cn :
i at n oy rn ce t ga e t u e o oy rp ln ees mma zd ntee d,tern ce t gme h ns t sl)a d p lme u lai g ns sd frp lp o ye ew r u s n i r e .I n h h i u lai c a ims n
4 - 有 限公 司轻 烃分 馏分 公 司 ,黑龙 江  ̄Y -
13 1 2 中国石 油大庆 油田 6 7 4;
摘 要 : 介绍了无机类成核剂、 有机类成核剂( 芳基磷酸盐类、 山梨醇类、 磷酸金属盐类 、 松香类成核剂 、 脱氢枞酸及其盐类和
羧 酸 金 属 盐 类 ) 聚 合 物 型 成 核 剂 的 主要 类 型 和特 性 , 述 了成 核 剂 在 聚 丙 烯 中的 成 核 机 理 及 其 对 聚丙 烯 性 能 的影 响 。 和 阐
1 1 无 机 成 核 剂 及 其 作 用 .
无机类成核剂主要 有滑 石粉 、 化 钙 、 黑 、 酸钙 、 氧 炭 碳 云母 、 无机 颜 料 、 岭 土及 催 化剂 残 渣 等 , 年 来 对 稀 土类 成 核 剂 的 研 高 近
硬脂酸盐和硬脂酸 酯的 三元化合 物 ) 处理 碳酸 钙后 加入 P 发 P,
聚丙烯成核剂的研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(4): 82DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.17*聚丙烯(PP )是一种常见的热塑性塑料,具有良好的力学性能、加工性能,密度低、耐化学药品腐蚀性好,在包装、建材、运输、家电等领域广泛应用。
PP作为一种半结晶的聚合物,无定型部分的分子呈杂乱分布状态,结晶部分的分子呈螺旋形规则排列状态。
PP的结晶过程包括晶核形成、晶粒生长两个阶段。
晶核形成分为均相成核和异相成核。
均相成核由熔体中的高分子链段热运动形成有序排列的链束,进一步形成晶核,这种方式使PP制品的加工应用性能较差;当PP熔体中存在“固相杂质”或未被破坏的PP晶核,PP分子链在“杂质”表面吸附有序排列形成晶核的方式称为异相成核,杂质的存在对PP的结晶过程有很大影响,将结晶过程中起成核作用并促进结晶的物质称为成核剂。
成核剂在高温条件下溶解在聚合物熔体中,并在淬火时结晶成纳米纤维或纳米纤维网络,从而为聚合物基体的成核提供了一个非常大的表面积[1]。
聚丙烯成核剂的研究进展康文倩,王 雄*,程鹏飞,吴 冬,慕雪梅(中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院兰州化工研究中心,甘肃 兰州 730060)摘 要: 综述了近年来聚丙烯用无机成核剂(如滑石粉、碳酸钙、云母金属的氧化物及氢氧化物)和有机类成核剂(如缩醛类成核剂、磷酸盐类成核剂、松香型成核剂和酰胺类成核剂)的研究进展。
第四代山梨醇缩醛类成核剂可使聚丙烯透明度提高50%,获得高透明聚丙烯;松香型成核剂和酰胺类成核剂是近年新开发的成核剂,单独使用或与其他成核剂复配使用,可提高聚丙烯成核效率;其他物质(如单甘油锌、单甘油钴、单甘油钙、勃母石)也可以用作聚丙烯成核剂。
关键词: 聚丙烯 成核剂 山梨醇 缩醛中图分类号: TQ 325.1+4 文献标志码: A 文章编号: 1002-1396(2022)04-0082-07Research progress of polypropylene nucleating agentsKang Wenqian ,Wang Xiong ,Cheng Pengfei ,Wu Dong ,Mu Xuemei(Lanzhou Petrochemical Research Center ,Petrochemical Research Institute ,China National Petroleum Corporation ,Lanzhou 730060,China )Abstract : The research progresses of inorganic nucleating agents (such as talcum powder,calcium carbonate,mica metal oxides and hydroxides) and organic nucleating agents (such as acetal nucleating agents,phosphate nucleating agents,rosin nucleating agents and amide nucleating agents ) for polypropylene were reviewed. The fourth generation of sorbitol acetal nucleating agent helps to improve the transparency of polypropylene by 50% to obtain high transparent polypropylene. Rosin nucleating agents and amide nucleating agents are newly developed nucleating agents in recent years,which can be used alone or in combination with other nucleating agents to enhance the nucleating efficiency of polypropylene. Other substances (such as monoglycerin zinc,monoglycerin cobalt,monoglycerin calcium,boehmitemon ) can also be used as nucleating agents for polypropylene as well.Keywords : polypropylene; nucleating agent; sorbitol; acetal收稿日期: 2022-01-27;修回日期: 2022-04-26。
聚丙烯增刚成核剂研究与应用新进展
聚丙烯增刚成核剂研究与应用新进展发布时间:2021-12-07T09:08:21.825Z 来源:《学习与科普》2021年14期作者:董晨[导读] 近年来,随着聚丙烯各项性能的提升,聚丙烯成核剂的研究受到了广泛关注。
但由于分子质量以及分子质量分布、结构、密度等因素的影响,聚丙烯作为力学材料的应用受到限制。
抚顺石化公司烯烃厂摘要:近年来,随着聚丙烯各项性能的提升,聚丙烯成核剂的研究受到了广泛关注。
但由于分子质量以及分子质量分布、结构、密度等因素的影响,聚丙烯作为力学材料的应用受到限制。
为了提高聚丙烯的硬度和刚性,聚丙烯成核剂力求向高硬度、高刚性方向发展。
虽然近年来增刚型成核剂的研究成果很多,但关于该方面的综合评述却鲜有报道。
本文中对近年来各种新型增刚成核剂的合成及应用进行了综述,从成核剂分子结构的角度,有机磷酸酯类、有机羧酸类、二亚苄基山梨醇类等几种类型,详细地阐述了增刚型成核剂在聚丙烯中的作用机理,并对新型聚丙烯增刚成核剂的发展和应用进行了展望。
关键词:聚丙烯;增刚成核剂;应用进展引言聚丙烯树脂是一种来源丰富的通用热塑性塑料,具有低密度、低成本、无色、无毒、耐腐蚀、耐电气绝缘等特性,易于加工和形成,用途广泛。
新改性PP树脂可大大提高其机械性能和热稳定性,并可广泛用于日常生活用品、医疗保健、运输、汽车、电力和管道等户外特殊工程。
特别是对高度刚性PP的需求增加[1],因此PP的增加具有巨大的市场潜力。
提高PP机械、热和光学性能的一个重要途径是核转化。
PP的结晶工艺因添加具有特定结构的核剂而改变,聚丙烯的结晶温度和结晶速度显着提高,聚丙烯的结晶结构和晶粒大小发生变化,PP晶体球的大小得到细化、排列和调整,结晶度、刚性也有所提高. 1增刚型成核剂的成核机理(1)可以作为聚丙烯的晶核出现,应具备良好的分散性[5],促进聚丙烯的结晶,尤其以形成α晶最为关键。
(2)增刚剂应需具备晶体结构,且晶体结构应与聚丙烯的晶体结构相同或类似,可诱导其产生附生或外延结晶,并有着与聚丙烯良好的晶格匹配度[6]。
碳酸钙在复合改性聚丙烯中的应用
碳酸钙在复合改性聚丙烯中的应用1前言作为通用热塑性塑料,聚丙烯力学性能优良,具备很多突出的优点。
但同时由于它是非极性材料,具有中击强度低、低温韧性差、制品成型收缩率大等特性,使其存在低温脆、成型收缩率大、易老化等缺点,限制了其进一步的使用和进展。
碳酸钙为无机填料,无机填充聚合物的理论表明,无机粒子可同时加强、增韧聚合物。
然而无机粒子具有较高的表面台皂而极易团聚,而且与聚丙烯基的极性相差大,相容性差,从而大幅度劣化聚丙烯复合材料的物理机械性能,而限制了其向工程塑料的方向进展。
本文讨论了碳酸钙增韧填充聚丙烯,在加工助剂的作用下,经双层表面包膜处理的碳酸钙粒子与载体树脂在双螺杆挤出机中混炼,形成均匀的分散体系,使母粒具有补强增韧的功能。
2碳酸钙的种类2.1按碳酸钙生产方法依据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。
(1)轻质碳酸钙:又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原材料煅烧生成石灰(重要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(重要成分为氢氧化钙),然后再通/X—氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。
由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.42—8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.11.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。
(2)重质碳酸钙,简称重钙,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。
由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。
重质碳酸钙过去称之为单飞粉(200目)、双飞粉(320目)、四飞粉(400目)以及方解石粉。
本试验所用的是重质碳酸钙。
(3)活性碳酸钙,又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。
由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。
成核剂对聚丙烯结构和性能的影响研究的开题报告
成核剂对聚丙烯结构和性能的影响研究的开题报告一、研究背景及意义聚丙烯是一种广泛应用的热塑性合成树脂,具有轻质、优良的化学稳定性、耐酸碱性能好、可加工性强等优点,在工业生产、特别是包装行业、建筑业、汽车工业等领域中得到广泛应用。
但是,由于其分子结构中只含有一个极性的双键,使得聚丙烯分子中没有极性基团,导致其特性较为单一,容易出现裂纹、环境脆化等问题。
因此,为了提高聚丙烯的性能表现,必须进行一定程度的改性处理。
其中之一便是添加成核剂,通过对聚丙烯结晶行为的影响,来改善其力学性能和热学性能,同时提高其加工性能和耐用性。
二、研究内容和方法本课题旨在研究不同成核剂对聚丙烯结构和性能的影响。
具体研究内容包括但不限于以下方面:1. 性能测试:对经过不同成核剂处理的聚丙烯样品进行力学性能测试、热学性能测试、加工性能测试等。
2. 微观结构分析:采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱分析等手段,分析聚丙烯的微观结构、成核剂分布情况等,并探寻成核剂对聚丙烯结构的影响。
3. 模型预测:建立聚丙烯/成核剂复合体系的相平衡热力学模型和结晶动力学模型,预测成核剂对聚丙烯相行为和形态的调控效应。
4. 研究方法:采用化学合成、物理测试、数值模拟等方法,针对成核剂的种类、用量、添加方式等因素进行系统研究,建立聚丙烯/成核剂复合材料的改性处理标准。
三、研究预期成果1. 实验研究:明确不同成核剂处理下,聚丙烯复合材料结构与性能的关联机制,并确定不同成核剂适应的适用范围。
2. 理论研究:提出一种基于热力学和动力学的聚丙烯/成核剂复合材料的相平衡模型和结晶动力学模型。
3. 改性处理方法:根据研究结果制定聚丙烯/成核剂复合材料的改性处理方法和标准,为该类材料的应用提供实用的指导。
四、研究计划和进度安排时间节点|任务内容-|-1-3月|文献调研,确定实验方案,购置实验原材料和设备4-6月|进行聚丙烯/成核剂复合材料的制备和性能测试7-9月|采用SEM、TEM、Raman光谱等手段对复合材料的微观结构进行分析10-12月|开展理论模型的建立和模拟预测,确定最优改性方案1-3月|总结成果,撰写研究报告和学术论文,准备开题答辩4月|答辩和修改五、参考文献:1. Haoran Li, Wenzhe Li, and Penghong Liang. (2019). Improvement of the Mechanical Properties of Polypropylene by β‑Nucleated Crystallization. Polymers, 11(9), 1427.2. Fengfeng Cai, and Guocai Zhang. (2016). Comparative Study of Core-Shell and Non-Core-Shell Nanoparticles as Nucleating Agents in Polypropylene. Polymers, 8(7), 245.3. Ayumu Shibata, Tadahiko Imanari, Toshiki Takahashi, et al. (2017). Nucleation of Polypropylene by Organic Nucleating Agents Bearing a Rigid Aromatic Group with a Pyridine Unit. Journal of Applied Polymer Science, 134(9), 44802.4. Yunfeng Hou, and Suying Wei. (2018). Development of Organic/Inorganic Hybrid Nucleating Agents and Their Application in Polypropylene. Polymers, 10(5), 518.6. Kan Zhang, Yefang Zhang, Chengxi Zhang, et al. (2019). Improving the Toughness of Polypropylene by Blending β-Nucleating Agent with Precipitated Calcium Carbonate. Polymers, 11(4), 740.。
dd纳米碳酸钙增强聚丙烯纤维的研究
中国丙纶网常州网优信息技术有限公司常州新北区通江大道398-1号2231室Tel :(86-519)85126892Fax:(86-519) 85157580e-mail:service@纳米碳酸钙增强聚丙烯纤维的研究北京服装学院 郑楠 高绪珊 童俨聚丙烯(pp)纤维是一种综合性良好且应用广泛的纤维。
对PP纤维进行改性,可以更加拓展其应用领域。
纳米粒子具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应等独特性质,已广泛应用于材料、电子、光学、生物、染料、医学和催化等高技术领域。
纳米碳酸钙(CaCo3)作为纳米粒子的一种,同其它类似功能型产品相比具有原料易得、价廉、白度高、着色力强、对生物体无害、表面处理剂选择范围广等特点。
作者通过共混纺丝法将纳米碳酸钙表面处理后加入到PP纤维中,并对改性纤维的结构与性能进行了分析。
1 实验1.1 原料PP切片:熔体流动指数(10min),35g,中国科学研究院产;纳米CaCO3:北京化工大学教育部超重力工程研究中心产;分散剂:自行配制;溶剂:无水乙醇 北京化工厂产。
1.2 仪器设备模拟纺丝机:将XRZ400型熔体流动速率仪(吉林大学科学仪器厂)改装后自制的模拟纺丝机,用电动搅拌器自制的卷绕辊;拉伸仪器:将丝杠拉伸机放在电加热器中制得模拟拉伸机。
1.3 实验方法1.3.1纳米碳酸钙的表面处理将分散剂放入无水乙醇中,加热搅拌,使分散剂完全溶解。
再将纳米碳酸钙加入分散剂的乙醇溶液中,充分搅拌。
将所得物烘干后放在研钵中研成细粉末,即得到处理好的纳米碳酸粉末。
1.3.2 螺杆挤出造粒将PP切片和处理好的纳米碳酸钙粉末按照一定比例预先混合均匀,然后通过单螺杆挤出中国丙纶网常州网优信息技术有限公司常州新北区通江大道398-1号2231室Tel :(86-519)85126892Fax:(86-519) 85157580e-mail:service@机熔融,挤成细条,剪成约2mm长的小粒子。
聚丙烯成核剂的研究与发展
脂相 比 , PP 的结 晶速度 较慢 , 成型加 工周期 长 , 低 温冲击 性 能差 , 制品光泽和透明性不 好 , 成 型收缩 率较大 , 因 而 PP 的 改性研究一直是学术 界及产业界持续关注的热点之一。 通过 在 PP 中添 加少 量的 成核剂 , 可 以改 变 PP 的结 晶 形态 , 实现其刚性、 韧性、 热变形温度、 蠕 变性能、 透明性 及制 品表面光泽度等物理 力学性能与加工性能的改善 , 从而 提高 制品的使用性能 , 拓宽应用领域
[ 6]
。国外自 20 世纪 80 年代
开始实现透明 PP 的商业 化 , 而 我国自 20 世 纪 90 年 代初 前 后开始开发成核剂产品 , 现已有少量生产。随着我国塑 料工 业的迅猛发展和对 成核剂 认识的逐 步深化 , 近 年来 , 成核 剂 的研究开发及其应用 工作已受到普遍关注 , 其用量也迅 速增 加。笔者现就 PP成核剂的作用机理 及国内研究现状作一介 绍 , 并对其发展趋势进行展望。 1 成核剂的作用机理 PP进 行熔体结晶时 , 最容易形成多 角晶粒、 树枝状 晶粒 和球晶。球晶大小对 PP 的力 学性能、 物 理性能和 光学性 能 有着重要影响。大的球晶通常 使 PP 的断裂伸长率和韧性降 低。 PP 中的杂 质对其 结晶过 程有很 大的影 响 : 有 些杂质 阻 碍结晶 , 而另一 些杂 质能 够促 进 结晶。促 进 结晶 的 杂质 在 PP的结晶过程中起 到晶核作用。成核剂正是 这种能够 促进 结晶的杂 质
二 ( 对氯苯亚甲 基 ) 山梨 醇 ( CDBS) 、 二 ( 对 甲基 苯亚 甲 基 ) 山梨醇 (M DBS) 和 二 ( 对乙基 苯亚甲基 ) 山 梨醇 ( EDBS ) 等对位具有取代基的 二苯亚 甲基山 梨醇类 衍生物 属于第 二 代二苯亚甲基 山梨醇 类成 核 剂。与 DBS 相 比 , 其成 核效 率 有较大幅度提高 , 增透改性效果非常突出。其缺点是气 味较 大 , 有些品种的热稳定性 欠佳 , 在加工 温度下 容易引 起制 品 泛黄。市售 产品 包 括 M illad 3940 ( M illiken 化 学 ) 、Irgaclear DM ( C iba精化 ) 、 TM - 3( 山 西省 化工研 究院 ) 和 NC - 4( 日 本三井东亚化学 ) 等。 第三代二苯 亚甲 基山 梨醇 类成 核剂 是美 国 M illiken 化 学公司于 20世 纪 90 年代初首次开发并应用的 , 化学组 成为 二 ( 3, 4 二甲基苯亚甲基 ) 山梨醇 , 它结合了第一代和第 二代 二苯亚甲基山梨醇类 成核剂的应用特点 , 即在保持第二 代成 核剂赋予 PP树脂良好的成核效率和 优异的增透改性效果的 同时 , 最大限度地降低了 制品的 气味 , 改善和 提高了 其热 稳 定性。继 M illiken 化学 公 司之 后 , 新日 本理 化公 司、 山西 省 化工研究院也研制出 了类似结构的产品。 ( 2) ( 取代 ) 芳基磷酸酯盐类成核剂
聚丙烯成核剂机理研究报告
聚丙烯成核剂机理研究报告聚丙烯成核剂机理研究报告摘要:本报告对聚丙烯成核剂的机理进行了深入研究,通过实验和分析,探讨了成核剂对聚丙烯晶化行为的影响。
研究结果表明,成核剂可显著改善聚丙烯晶化速度和晶体形态,对提高聚丙烯材料的性能具有重要意义。
1. 引言聚丙烯是一种广泛应用于塑料制品和纺织品的重要聚合物。
聚丙烯的结晶行为对材料的性能具有重要影响。
成核剂作为一种添加剂,可以改善聚丙烯的晶化过程,并有助于控制材料的晶格结构和性能。
本研究旨在探讨成核剂的机理,以期提高聚丙烯的结晶速度和结晶度。
2. 实验方法2.1 样品制备本实验采用工业级聚丙烯颗粒作为研究对象,将聚丙烯样品分为两组,其中一组作为对照组,另一组添加成核剂。
成核剂的添加量为聚丙烯样品质量的2%。
根据所需的晶体形态,选择了不同类型的成核剂。
2.2 表征方法采用X射线衍射仪(XRD)对样品的晶体结构进行表征,通过扫描电子显微镜(SEM)观察晶体形态的变化。
此外,利用热重分析(TGA)对样品的热性能进行测试。
3. 结果与讨论3.1 成核剂对聚丙烯晶化速度的影响实验结果显示,与对照组相比,添加成核剂的样品具有更快的晶化速度。
成核剂能够提供更多的晶核,促进聚丙烯晶化的起始。
同时,通过SEM观察,发现添加成核剂的样品晶体更为均匀分布,晶胞尺寸较小,结晶度更高。
3.2 成核剂对聚丙烯晶体形态的影响通过XRD分析,我们发现添加成核剂的样品具有更多的α晶体形态。
成核剂的存在可以提供更多的晶核,从而促进α晶体的形成。
此外,通过TGA测试,添加成核剂的样品具有更高的熔点和熔热值,说明成核剂有助于提高聚丙烯的热稳定性和熔融性能。
4. 结论本研究通过实验和分析,深入探讨了成核剂对聚丙烯晶化行为的影响及其机理。
实验结果表明,成核剂能够显著改善聚丙烯的晶化速度和晶体形态。
添加成核剂后,聚丙烯晶胞尺寸较小,结晶度更高,熔点和熔热值也有所提高。
因此,成核剂在聚丙烯的生产和应用中具有重要意义,可用于控制材料性能、优化生产工艺。
成核剂CaCO_3对聚丙烯开孔发泡性能影响的研究
第39卷第9期2011年9月塑料工业CHINA PLASTICS INDUSTRY*国家自然科学基金项目(51073061)作者简介:曹贤武,男,1970年生,副教授,主要从事聚合物成型加工及塑料发泡研究。
ppeme@成核剂CaCO 3对聚丙烯开孔发泡性能影响的研究*曹贤武,何丁,伍巍,黄益威,周南桥(华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室,广东广州510640)摘要:将高熔体强度聚丙烯(HMSPP )、线型低密度聚乙烯(LLDPE )、成核剂CaCO 3共混后在自制超临界CO 2动态发泡模拟机上发泡制备了聚丙烯开孔泡沫材料,研究了CaCO 3的粒径和含量对聚丙烯开孔发泡性能的影响。
结果表明:2500目CaCO 3在HMSPP /LLDPE 共混体系中的分散效果比5000目CaCO 3的好。
添加2500目和5000目CaCO 3后,发泡样品的发泡倍率减小,泡孔密度增大,泡孔直径减小,泡孔形貌变得规则,泡孔直径分布变窄,泡孔均匀性增加。
添加3%的2500目和5000目CaCO 3时发泡性能最好。
在共混体系中添加成核剂CaCO 3能够提高发泡样品的开孔性能。
关键词:高熔体强度聚丙烯;线型低密度聚乙烯;成核剂;碳酸钙;开孔泡沫中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2011)09-0057-04Study on the Effect of CaCO 3on Open-cell Foaming Performance of PolypropyleneCAO Xian-wu ,HE Ding ,WU Wei ,HUANG Yi-wei ,ZHOU Nan-qiao(Key Laboratory of Polymer Processing Engineering ,the Ministry of Education ,South ChinaUniversity of Technology ,Guangzhou 510640,China )Abstract :PP open-cell foam was prepared from the blends of high melt-strength polypropylene (HM-SPP ),linear low-density polyethylene (LLDPE )and nucleating agent CaCO 3on a self-designed dynamic foaming simulation device.The effect of particle size and content of CaCO 3on PP open-cell foaming perform-ance was investigated.The results showed that 2500mesh CaCO 3diffused better than 5000mesh CaCO 3in HMSPP /LLDPE blends.As CaCO 3was added ,the expansion ratio decreased ,cell density increased ,cell diameter decreased ,cell shape became regular ,distribution of cell diameter became narrow ,cell became more uniform.The foaming performance of HMSPP /LLDPE blends with 3%2500mesh or 5000mesh CaCO 3was best.As CaCO 3was added ,open-cell performance increased.Keywords :HMSPP ;LLDPE ;Nucleating Agent ;CaCO 3;Open-cell Foam聚丙烯开孔泡沫材料是以聚丙烯为主体,内部泡孔连通的一类泡沫材料。
聚丙烯M-EPDM性能及增韧增强机理的研究(可编辑)
聚丙烯M-EPDM性能及增韧增强机理的研究四川大学博士学位论文聚丙烯/M-EPDM性能及增韧增强机理的研究姓名:郑明嘉申请学位级别:博士专业:材料加工工程指导教师:黄锐20030401婴型盔兰壁主笙壅聚丙烯/.性能及增韧增强机理的研究材料加工工程专业指导教师:黄锐教授研究生:郑明嘉通过机械共混法制备的聚丙烯,三元乙丙橡胶,碳酸钙三元共混材料已在工业领域得到了广泛应用。
在现行的生产工艺中,、、采用直接共混的方法生产,大量填料直接分散在中,不能与很好地发挥协同作用,妨碍了共混材料韧性的进一步提高。
本论文设计了两步法制备///三元共混物,首先将填充进中制得改性.,使包覆在填料外层,再将.与共混。
论文详细研究了/.共混物的力学性能和微观结构,对力学性能的形成机理进行了深入探讨,在此基础上考察了利用软化剂和接枝进一步降低.成本和完善对包覆效果的可能性,为工业应用提供了全新的思路。
论文主要结果如下:.制备了六种不同/重量比的,研究了与均聚聚丙烯共混物的力学性能。
所有共混物都有类似的脆一韧转变现象,随着中。
含量的增加,脆一韧转变向?高含量方向移动,/。
重量比为/、/和/时共混物最高冲击强度值比/最高值高出%~%;屈服强度随?中含量的增加有一定改善,但仍小于纯:弯曲模量在/。
重量比小于/后获得提高,可以超过的弯曲模量值。
将两步法与直接共混法制备的共混物进行了比较,发现两步法在提高韧性上更为有效,同时不损失屈服强度,制得的材料综合性能良好,同时具有高韧性和和高刚性,且成本有较大降低。
通过扫描电子显微镜对材料脆断面进行观察,证明采用包覆法制备的材料中包裹,粒子的结构较好地保存了下来,而采用直接共混法时更多的。
粒子直接分散在了基体中。
.将/.的屈服强度对.体积含量作图,发现屈服强度与?体积含量基本上呈线性关系,且?中加有的各体系的曲线基本重合,与/的曲线相差很小,比/曲线稍高一些。
自主设计了对拉伸测试样条钻孔后进行拉伸试验的方法。
成核剂对聚丙烯性能的影响1
第15卷第4期2003年12月江 苏 工 业 学 院 学 报JOURNAL OF J IAN GSU POL YTECHN IC UN IV ERSITYVol115No14Dec12003文章编号:1005-8893(2003)04-0011-04成核剂对聚丙烯性能的影响Ξ龚方红,徐建平,刘春林(江苏工业学院材料科学与工程系,江苏常州213016)摘要:研究了山梨醇苄叉衍生物等6种常用的成核剂对聚丙烯性能的影响,并着重讨论了山梨醇苄叉衍生物成核透明剂的用量对聚丙烯力学性能和光学性能的影响,探讨了用山梨醇苄叉衍生物成核透明剂制备透明聚丙烯的方法。
关键词:聚丙烯;改性;成核剂;二苄叉山梨醇;透明性中图分类号:TQ32511 文献标识码:A 聚丙稀作为通用型热塑性树脂,具有密度小,耐热性优良,耐腐蚀性和电绝缘性优良,易加工,热变形温度高、价廉等特点,其应用领域不断扩大,特别是近年来所兴起的通用塑料工程塑料化技术中,聚丙稀作为首选材料不断地引起了人们的重视。
近年来国内外对PP成核剂的研究和开发相当活跃[1~5],已商品化的品种也很多,可分为无机物和有机物两大类,无机成核剂为滑石粉、碳酸钙等一类物质;有机类成核剂一般是指低分子量有机化合物,主要有脂肪羧酸金属皂,山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属皂和有机磷酸盐等。
山梨醇苄叉衍生物类成核剂因与PP相容性好和良好的成核透明效果,已成为国内外开发最活跃、品种最多、产量最大的一类PP成核透明剂。
本文研究了对苯二甲酸钠、己内酰胺、碳酸钙、磷酸酯类成核剂、山梨醇苄叉衍生物类成核剂和尼龙-6等多种成核剂对PP性能的影响,并着重考察了在不同山梨醇苄类成核剂用量下聚丙烯力学性能和光学性能的变化。
1 实验部分111 成核剂在聚丙烯树脂中的分散将PP(F401,扬子石化生产)、成核剂、抗氧剂1010及液体石蜡按所需比例混合均匀后加入双螺杆挤出机,挤出造粒。
挤出工艺为:挤出机转速为540r/min,各区温度为:150℃,170℃, 180℃,200℃,210℃,200℃。
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成核剂与碳酸钙协同增强增韧聚丙烯的研究的开题报告
一、选题背景
聚丙烯(PP)是一种广泛使用的聚合物,具有重量轻、耐化学腐蚀、耐磨损、稳定性好等优良性能。
但是,PP的韧性较差,易发生断裂和裂纹等缺陷。
因此,研究如何改善PP的韧性是一项重要的课题。
常见的改善PP韧性的方法有添加增韧剂和掺杂微量的填料等。
其中,成核剂能够改善PP的结晶性能、提高各向异性,进而增强PP的机械性能;而碳酸钙作为一种高强度、低成本、环保的填料,能够增加PP的硬度和刚度。
因此,采用成核剂与碳酸钙协同增强增韧的方法来改善PP的性能已成为研究的热点。
二、研究目的
本研究旨在通过制备含有成核剂和碳酸钙的PP复合材料,并对其结构和性能进行表征,以探索成核剂与碳酸钙协同增强增韧PP的机理,并为PP的应用提供一种有效的改良方法。
三、研究内容和方法
(1)制备含有不同类型和含量的成核剂和碳酸钙的PP复合材料;
(2)通过X-射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)等手段对PP复合材料的结晶性能进行测试;
(3)通过扫描电镜(SEM)观察PP复合材料的断口形貌,评估其断裂行为;
(4)测试PP复合材料的物理性能(硬度、密度、吸水率)、力学性能(拉伸强度、弹性模量、断裂韧性等)及耐热性、耐老化性等性能。
四、预期研究结果
通过添加不同类型和含量的成核剂和碳酸钙,合理调控PP的结构和性能,使其具备更好的韧性和强度,提高其应用领域。
同时,探究成核剂与碳酸钙协同增强增韧PP的机理,为进一步优化PP复合材料的性能提供参考。