不同晶型聚丙烯的光老化行为

摘
要 ： 采用 熔 融 挤 出法 分 别 制备 了 一 核 聚丙 烯 陋一 Ｐ 和 Ｂ 成 核 聚 丙烯 （ — Ｐ ， 过 傅 里 叶 变 换 红 外 光 成 Ｐ） 一 Ｂ Ｐ ）通
谱 和 立体 显微 镜 研 究 了 氙灯 辐 照 对 纯 聚 丙烯 （Ｐ）Ｏ Ｐ Ｐ 、— Ｐ和 Ｂ Ｐ ｔ — Ｐ微 观结 构 和 表 面 形 貌 的影 响 。在 相 同 老化 条 件 下 ，
—
Ｐ Ｐ最易 老化 ， Ｐ次 之 ， — Ｐ最 稳 定 ；试 样 老 化 后 表 面裂 纹 形 态 不 同 ， — Ｐ和 Ｐ Ｐ ＢＰ ｄＰ Ｐ表面 呈 破 裂 状 无 规 排 布 的细 长
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裂纹 ， Ｂ Ｐ 而 — Ｐ表 面 的 裂 纹呈 圆弧 状 有 规 律 的 间隔 排 布 。
关键 词 ： 聚 丙 烯 晶型 光老化 结构 形 貌
结构 与 性 能
ＣＨＩ ＮＡ ＹＮＴ Ｓ ＨＥＴＩ ＲＥＳ Ｎ Ｃ Ｉ ＡＮＤ ＬＡＳ Ｉ Ｐ Ｔ ＣＳ
合成树脂及塑料，０ ，７ ）７ ２０ ２（：０ １ ４
不 同 晶型聚 丙烯 的光 老化 行 为
陶友 季 张晓东 麦 堪成 左 建
（． 国 电器 科 学 研 究 院 ，工 业产 品环 境 适 应 性 国家 重 点 实 验 室 ， 东 广 州 ， １６ ３ １中 广 ５０６ ； ２ 中 山 大学 化 学 与 化 学 工程 学 院材 料 科 学研 究 所 ， 合 物 复合 材 料 及 功 能 材料 教 育部 重 点 实 验 室 ，广 东 广 州 ， １２ ５ ． 聚 ５０７）
型 ，近 年 来 开 发 的 透 明 Ｐ Ｐ主 要 是 添 加 一 核 剂 成 的 Ｐ ０ — Ｐ） 向 Ｐ Ｐ ｘＰ 。 Ｐ中 添 加 ８一 核 剂 是 制 备 ｐ 成 一
名 分 公 司生 产 ； 一 核 剂 ，Ｃ ３ 烟 台 只 楚 合 成 化 仅 成 Ｚ一， 学 有 限公 司 生 产 ；３ 成 核 剂 ， ＭＢ ５ － Ｔ 一 ，山 西 化 工 研 究所生产 。
中 图 分类 号 ： Ｏ６ １ ３ ． ３ ３
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： １０ — ３ ６２ １ ） — ０ ０ ０ ０ ２ １９ （０ ００ ０ ７ — ４ ４
聚 丙 烯 （Ｐ 由 于 具 有 良好 的 机 械 性 能 、 工 Ｐ） 加 性 能 和 电绝 缘 性 能 ， 毒 ， 水 稳 定 ， 价 格 低 廉 ， 无 对 且 已 成 为 五 大 通 用 塑 料 中增 长 速 率 最 快 、新 产 品开 发 最 活 跃 的 品 种 。在 不 同条 件 下 结 晶 ，Ｐ主 要 可 Ｐ 形 成 Ｏ， ， 晶型 … ／Ｂ ． 。不 同 晶 型 Ｐ Ｐ结 构 不 同 ， 因而 性 能 不 同［］Ｐ ２ 。 Ｐ在 通 常 条 件 下 结 晶 主 要 形 成 晶 － ３
采 用 美 国 Ｐ ｒ ｉＥｍｅ 公 司 生 产 的 ＤＳ 一 ｅｋｎ ｌ ｒ Ｃ ７型
收稿 日期 ： ２ １ — ３ ０ ； 修 回 １ 期 ： ２ １ — ５ ２ 。 ００ ０—９ ５ １ ０ ０ ０ — ３
１２ 试 样 制备 ．
先将 Ｐ 、一 核 剂 和 ８ 成 核 剂 于 ６ Ｐ仅 成 一 ０℃ 真 空 干 燥 １ ，然 后 分 别 将 质 量 分 数 为 ０３ 的 一 ０ｈ ． ％ 成 核 剂 和 ０２ 的 Ｂ 成 核 剂 与 Ｐ ． ％ 一 Ｐ混 合 ，在 双 螺 杆 挤 出 机 上 挤 出 制 备 — Ｐ和 Ｂ Ｐ Ｐ — Ｐ，挤 出 温 度 １０ｏ ， 留时 间 ４ ， 冷 切 粒 后 干 燥 ， 塑 成 标 ９ ＝ 停 【 ０Ｓ水 注 准 样 条 。为 保 持 实 验 条 件 一 致 ， Ｐ 纯 Ｐ在 注 塑 前 也
１４ 测 试 与 表 征 ．
化 行 为 已 有 许 多 研 究 ，但 Ｂ Ｐ — Ｐ老 化 行 为 及 其 与 仅Ｐ 一 Ｐ老 化 行 为 对 比研 究 ， 很 少 报 道 。本 工 作 采 还 用 不 同成核剂制 备 了 仅 Ｐ 一 Ｐ和 Ｂ Ｐ ， 过 光 氧 化 —Ｐ通 老化过 程 中 Ｐ Ｐ的 微 观 结 构 和 表 面 形 貌 的 变 化 研 究了晶型对 Ｐ Ｐ老化 行 为 的影 响 。
经 过 相 同条 件 的 挤 出造 粒 过 程 。
１３ 氙灯 老 化 实 验 ．
成核 Ｐ （一 Ｐ 的最简单 方法 ， — Ｐ相对 于 ０ Ｐ Ｐ［ Ｐ ） ３ ＢＰ 【 Ｐ 一
具 有 高 的抗 冲 击 性 能 和热 变 形 温 度 等 ，引 起 学 术
界 和企业 的关 注 ， 晶型需 在快 速冷 却过 程 中形
成 ． 应用 中不常见 。 在
虽然半结 晶高分子 的老 化主要从非 晶态 区开 始 ． 在 光老化 过程 中。 晶区的 晶体 结构 、 但 结 晶粒 大小和结 晶度等 因影 响光和氧 的透过 而影响 老化 速率 ，老化速率 随着 氧气 扩散速率 和结 晶度 的增
加 而 提 高 ［ 因 此 ， 结 晶 高 分 子 的 老 化 与 其 晶 体 ４ １ ， 半 结 构 有 关 。Ｐ Ｐ的 ｏ晶 型 和 ８晶 型 结 构 不 同 ， 者 【 前
属 于立 方 晶 系 ， 者 属 于 六 方 晶系 。虽 然 一 Ｐ老 后 Ｐ
将 纯 Ｐ ，一 Ｐ Ｂ Ｐ Ｐ Ｏ Ｐ ， — Ｐ样 条 置 于 美 国 Ａ ｌ 公 ． ｒ ｔｓ ａ 司 生 产 的 Ｃ一 ０ ０型 氙 灯 老 化 仪 中 ， ＩＯ ４ ９ — ｉ４ ０ 按 Ｓ ８２ ２ ２０ ：０ ６进 行 紫 外 光 辐 照 加 速 老 化 实 验 。 实 验 参 数 ： 续 光 照 无 喷 淋 ， 照 强 度 ０５ ｍ ， 标 温 连 辐 ．１Ｗ／ 黑 度 ６ Ｃ 箱 体 温 度 ３ ５ｏ ， ８℃ ， 体 相 对 湿 度 ５ ％ ， 箱 ０ 老 化 周 期 为 ４ ，４ ， １ ，８ ，４ ，９ 。 ８ １４ ３ ２ ４ ０ ６ ８７ ２ｈ