无机填料改性聚丙烯结晶性能的研究进展

ｙ ｏ ｌ ｎ ｏ ｉｉ ｄ ｂ ｎｏ ｇ ｎｉ ｉｌ ｒｉ ｅ ｅ ｅ ｒ ，ａ ａｎｌ ｎｔ ｏ ｃ ｓ ｔ ｐ ｐｒ ｐｙ ｅ ｅ ｍ ｄ ｆｅ ｙ ｉ ｒ ａ ｃ ｆｌｅ ｎ ｒ ｃ ｎｔｙ ａ ｓ ｎｄ ｍ ｉ ｙ ｉ ｒ ｄｕ ｅ ｈｅａ — ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ ｃｕｍ ａ ｂ ａ ｅ，ｍ ｅ ａ ｉ ｅ， ｏｌｎ， ｆｂｅ ，０ Ｍ Ｍ Ｔ ， Ｍ Ｗ Ｎ Ｔ ，Ｓｉ ２ ｉ ｌｃ ｔｏ ｆ ｃ ｌｉ ｃ ｒ ｏｎ ｔ ｔ ｌｏｘ ｄ ｋａ ｉ ｉ ｒ ０ ｎ
高岭 土 、 维类 、 纤 碳纳米 管 、 氧化 硅等 。 二
１ 碳 酸钙 改性 Ｐ １ Ｐ结 晶 性 能
Ｔｉ 速 了 Ｐ Ｏ 加 Ｐ结 晶 ； Ｐ 纳 米 Ｔ Ｏ Ｐ ／ ｉ 复合 材 料 的 结 晶活化能 高于 纯 Ｐ 并 且 纳米 Ｔｉ 。含 量 多 且 Ｐ， ｔ ） 均 匀 时其结 晶活化 能 高 ， 低 含量 的纳 米 Ｔｉ 可 但 Ｏ 诱 导 ８晶的生 成 ， 纳米 Ｔ Ｏ ｉ 含 量 为 ２份 时 复合 材 料 的结 晶速 率最 大 。 蔡 佑 星 等口 采 用 纳 米 材 料 Ａ ） ｌ（ 粉 末 充 填
（ ２ ℃） 于 同 等 粒 子 含 量 （ ０ ． ）的 ｉＰ １３ 低 １ ｗｔ Ｐ ／
Ｈ Ｅ ａ ｆ ｎ ， ａ ｇ Ｙａ ｚ ， Ｘｉ ｏ ａ ｇ ～ Ｚｈ ｎ ｎ ｈｕ Ｚｈａ ｏ ｇ ＤＡＩＹａ ｉ ＣＡＯ ｎｘ ｎ ｎｇ Ｃｈ ｎ ， ｈｕ ， Ｘｉ ｉ ’ 。
（ ， ｃ ｏ ｌ ｆＭ ａ ｅ ｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ，Ｈ ｅ ａ ｏ ｙ ｅ ｈ ｉ ｉｅ ｓｔ ，Ｊａ ｚ ｏ ４ ４ ０ １ Ｓ ｈ ｏ ｔｒａ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ Ｓ ｎ ｎ Ｐ ｌ ｔｃ ｎｃＵｎ ｖ ｒｉｙ ｉｏ ｕ ５ ０ ０；
２１ ０ ２年 第 ２ ２卷 第 ４期
塑料 包装
２ ９
无 机填 料 改 性聚 丙 烯 结 晶性 能 的研 究进 展
涨 珠 何 小 芳 戴 亚辉 曹新 鑫 ¨
（ 河 南理 工大 学材料 科 学与工 程学 院 １， ２， 南大 学材料 科 学与工 程学 院 东 ３ 河北 大学化 学 与环 境 工程 学院） ，
粉 、 Ｐ 碳 酸 钙 （ ａ Ｏ ）复 合 材 料 ， 比 Ｐ ／ 石 Ｐ ／ ＣＣ 。 对 Ｐ滑
米粒 子 的质 量 分 数增 加 ， Ｐ分 子链 重排 变难 ， Ｐ 结
粉 、 Ｐ 碳 酸 钙 的 等 温 结 晶 动 力 学 行 为 。结 果 表 Ｐ ／ 明， 在该 体 系 中 ， 滑石 粉 对基 体 Ｐ Ｐ有 明显 的异 相 成核作 用 ， Ｐ 的结 晶 速 率 加 快 、结 晶 时 间 缩 使 Ｐ 短 ； Ｃ Ｃ 则没有 明显 的异相 成核作 用 。 而 ａ Ｏ。 李 良钊等… 制备 了硬脂 酸钙包 覆 的纳米 碳 酸
Ａｌ ）纳 米 粒 子 的 质 量 分 数 超 过 ３ 后 ， 米 粒 子 。 （ 纳 对 Ｐ Ｐ分 子 链 重 排 的 阻 隔 作 用 占主 导 地 位 ， 着 纳 随
实 ， 志深 方法 能够 能很好 地描述 Ｐ 莫 Ｐ的非等 温 结
晶行 为 。
邹燕 等＿ １ 用熔 融共 混法 分别 制备 了 Ｐ ／ 石 Ｐ滑
Ｐ 以 提 高 Ｐ 的 结 晶 性 能 。结 果 表 明 ， Ａｌ（ Ｐ， Ｐ 当 ）
碳 酸钙 用 于 塑 料 中与 树脂 亲 合 性 好 ， 有 效 可
增加 或调 节材 料 刚性 ， 性 ， 韧 以及 弯 曲强 度 等 ， 并
可改 善塑料 加工 体 系的 流变 性 能 ， 降低 塑 化 温度 ， 提高 制 品尺寸稳 定 ， 热性及 表 面光洁性 。 耐
１３高 岭 土 改 性 Ｐ ． Ｐ结 晶 性 能 高 岭 土 具 有 良好 的 可 塑 性 和 高 的 粘 结 性 ， 与 Ｐ Ｐ具 有 良好 的 相 容 性 。
Ｃ Ｃ 。 合 材料 。示差 扫描 量 热研 究 表 明 ， ａＯ 复 随
着 Ｃ Ｓ —ｎ ｎ —Ｃ Ｃ ） ａｔ ａ ｏ ａ （ 。含量 增 大 ， 合材 料 的结 复 晶温 度 升 高 ， 核 性 能 增 大 ， 其 结 晶 温 度 成 但
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｃ ｙ ｔ ｌｉ ａ ｉ ｎ ０ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆ ｔ ｒ ｓ ａ ｌｚ ｔ０ ｆ ｐ ｌ ｐ ０ ｙ ｅ ｏ ｉ ｉ ｄ ｂ ｎｏ ｇ ｎｉ ｉｌ ｒ ０ ｙ ｒ ｐ ｌｎｅ ｍ ｄ ｆｅ ｙ ｉ ｒ ａ ｃ ｆｌｅ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｎ ｒ ｎ ｃ ｆｌｅ ；Ｍ ｏｄ ｆｅ ｙ ｗｏ ｄ Ｉ ｏ ｇａ ｉ ｉｌ ｒ ｉｉｄ；ＰｏＩ ｐｒ ｐｙ ｅ ｅ；Ｃｒ ｔ ｌｉａ ｉ ｙ ｏ ｌｎ ｙｓ ａ ｌｚ ｔｏｎ
域 中有广 泛 的应 用 。Ｐ Ｐ的 主要 不 足 是 模 量 和 耐
刖 吾
热性 能低 、 冲击 强度较 差 ， 能 直接 作 为 高性 能 工 不
金 属氧 化物 包 括 氧化 铝 、 氧化 钛 等 ， 填 充增 起
量 和着 色作用 。
伍 玉娇 等¨ 引用 熔 融 共 混 法 制 备 了 Ｐ ／ 米 Ｐ纳
Ｔｉ 。 合材料 ， 透射 电子 显 微镜 （ Ｍ） （ 复 ） 用 ＴＥ 、偏 光 显微 镜 （ （Ｍ） 差示 扫 描 量 热 仪 （ Ｓ ） 广 角 Ｘ Ｐ） 、 Ｄ Ｃ 和 射 线衍射 仪 （ Ｒ 对 其 纳 米粒 子分 散 性 、 Ｘ Ｄ） 晶体 形 貌 和非 等温 结 晶行 为进 行 了研 究 。结 果 表 明 ， 纳
米 Ｔｉ 量 为 ２份 时 Ｐ 的结 晶 温 度 提 高 １ ． ０ Ｏ 含 Ｐ ３ １ ０ ， 米 Ｔ Ｏ。 有 明 显 的 异 相 成 核 作 用 ； 米 ℃ 纳 ｉ 具 纳
１无机 填 料 在 改 性 Ｐ Ｐ结 晶性 能 的应 用
无 机 填料 的 主要 品种 有碳 酸 钙 、 属 氧化 物 、 金
内 容 摘 要 ： 丙 烯 经 无 机 填 料 填 充 改 性 后 ， 结 晶 性 能 得 到 改 善 。 本 文 综 述 了 近 年 来 聚 其
无机 填 料改性 聚 丙烯结 晶性 能 的研 究进 展 ， 重点 讨 论 了碳 酸 钙 、 属 氧 化 物 、 金 高岭 土 、 纤维类 、 蒙脱 土 、 纳米 管 、 氧 化硅 等无 机 填 料在 聚 丙烯 结 晶性 能 改性 中的应 用 ， 碳 二 并 对 无机 填料 改性 聚丙烯 结 晶性 能发展 趋 势及应 用前 景作 了展 望 。 关键 词 ： 无机 填料 ； 改性 ； 丙烯 ； 晶性 能 ； 聚 结
２ ｃ ｏ ｌ ｆＭａ ｅ ｉｌＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ，Ｓ ｈ ｏ ｔｒａ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉ ｇ，Ｓ ｕ ｈ ａ ｔＵｎ ｖ ｒｉｙ，Ｎａ ｊ ｇ２ １ ９ ｏ ｏ ｔ ｅ ｓ ｉｅ ｓｔ ｎｉ ｌ ８ ； ｎ ｌ
３，Ｃｏ ｌ ｇ ｆＣｈｅｓｒ ｎ ｉｏ ｎ ａ ｉ ｎ ｅ，Ｈｅ ｉＵ ｎ ｖｅ ｓ ｔ ｂｅ ｉ ｒ ｉｙ，Ｂａ ｉ ｇ ０７ ０ ０） ｏｄ ｎ １ ０
钙 （ ａ ｔ ａｏ ｃ ｓ —ｎ ｎ ～Ｃ Ｃ ）） 并 采 用 熔 融 共 混 的 方 ａ（ ，
法 制 备 出 ｉＰ Ｃ Ｓ — ｎ ｎ — Ｃ Ｃ Ｐ ／ ａｔ ａｏ ａ Ｏ３和 ｉＰ ｎ ｎ Ｐ ／ ａｏ
—
１ ， ， ， ） 合 材 料 的 非 等 温 结 晶 动 力 ２ ３ ５ 复 学 。结果 表 明 ， 纳米 粒子 的填 充使 Ｐ Ｐ的结 晶 活化 能增 大 ， Ｐ 当 Ｐ含 纳 米 氧 化 铝质 量 分 数 为 ２ 时 ， Ｐ Ｐ的活化 能最 大 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｅ ａ ｄｉｉ ｎ ｏｆｉ ｒ ｎｉ ｉｌ ｒ ｔ ｌ ｒ ｙ ｅ ａ ｍｐｒ ｖｅ ｉｓ ｃ ｙｓ ａ ｌ ａ ｓｒ ｃ ： ｄ ｔｏ ｎｏ ｇａ ｃ ｆｌｅ ｏ ｐｏ ｙｐ ｏｐ ｌ ｎｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｔ ｒ ｔ ｌｉ — ｚ ｔｏｎ ｐ ｏｐ ｒ ｉｓ Ｔｈ ｓ ｐ ｐｅ ｅ ｉ ｗｓｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇｒ ｓ ｆｔ ｒ ｓ ａ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ — ｉ ｒ ｅ ｔｅ ． ｉ ａ ｒｒ ｖ ｅ ｈｅｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｃ ｙ ｔ ｌｉ ｔｏ ｆｐ ｌ ｚ
ｍｏｄｆ ｉ ｈ ｒ ｓ ａ ｌｚ ｔｏ ｆ ｐ ｙ ｏ ｌ ｎ ． Ｔｈｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍｅ ｔ ｔ ｅ ｄｓ ａ ｄ ａ ｌｃ — ｉｙ ｎｇ ｔ ｅ ｃ ｙ ｔ ｌｉａ ｉ ｎ ｏ ｏｌ ｐｒ ｐｙ ｅ ｅ ｅ ｅｏ ｎ ｒ ｎ ｎ ｐｐ ｉ ａ
ｔｏｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｔ ｅ ｃ ｙ ｔ ｌｉａ ｉ ｆｐ ｙ ｏ ｌ ｎ ｏｄ ｆｅ ｎ ｇ ｎ ｃ ｆｌｅ ｒ ｌ ｉ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｈ ｒ ｓ ａ ｌｚ ｔｏｎ ｏ ｏｌ ｐｒ ｐｙ ｅ ｅ ｍ ｉｉ ｄ ｂｙ ｉ ｏｒ ａ ｉ ｉｌ ｒａ ｅ ａ— Ｓ ｘ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ Ｏ ｅ ｐｅ ｔ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐｅ ．
聚丙烯 （ Ｐ 是 一 种 价 格 低 、 合 性 能 良好 的 Ｐ） 综
塑料 品种 ， 日常 生活 用 品 、 在 交通 、 械 、 机 电气 等领
程塑 料使 用 。近年来 ， 无机 填料 增强 Ｐ Ｐ已成 为 研 究 热 点 卜“ 。常用来 增 强 改 性 Ｐ Ｐ的无 机 填 料 有
３ ０ 碳 酸钙
塑 料包 装 、 机 晶 须Ⅲ 、 氧 化 硅 ［ 蒙 脱 土ｌ 、 无 二 、 ＿ ６ ］
性 。
２１ ０ ２年 第 ２ ２卷 第 ４期
云母 【 、 氢氧化 物 、 土 “等 。 黏
１ ２金 属 氧 化 物 改 性 Ｐ ． Ｐ结 晶 性 能
Ｐ Ｐ是半结 晶 聚 合 物 ， 最 终 性 能 决 定 于 Ｐ 其 Ｐ
晶度 随之 降低 。Ｎａ ｏ ｎ —Ａｌ ） 质量 分数 为 ３ 时 ， 。。 （
Ｐ ／ａ ｏ Ｐ ｎ ｎ —Ａｌ ） 复 合材 料 的结 晶度 较 Ｐ 。 （ Ｐ提 高 了
９ ５９ 。 ． ５ ／
周红 军［ 采 用差 示 扫描 量 热法 研 究 了 Ｐ １ Ｐ及
ｐ ／ 米 氧化 铝 （ 米 氧 化 铝 的质 量 分 数 为 ０ ， ｐ纳 纳
Ｈａ Ｈｕ ｎ ｉ ａ ｇ等 引 用 顺 丁 烯 二 酸 酐 （ 采 ＭＡＨ）
改性 纳米碳 酸钙 ， 改性后 的纳米 碳 酸钙 与 Ｐ 将 Ｐ熔
融 共 混 ， 究 Ｐ ／ 米 碳 酸 钙 的 结 晶 行 为 ， 果 证 研 Ｐ纳 结
的质 量分数 低 于 ３ 时 ， 由于 其粒径 小 于 ４ ｕ ， ０ ｒ 可 ｎ 起成 核剂 作 用 ， 核 剂 对 Ｊ晶结 晶起 诱 导作 用 ， 成 ３ 至 异相 成 核 ， 进 了 ８晶 的 形 成 ； 复 合 材 料 中 促 当
的晶型 、 晶粒 大 小 、 晶度 以及 结 晶程 度 ， 无 机 结 而 填 料影 响基体 的结 晶行 为 。复合 材 料结 晶性能 的 研 究对 复合材 料最 佳加 工 工艺 的确 定 以及结 构 一 功 能关 系 的确 定 至关重 要 。本 文 综述 了无机 填 料
改性 Ｐ Ｐ结 晶 性 能 的 研 究 进 展 。