等規(guī)聚丙烯(iPP)的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)決定其最終制品的綜合性能。借助于外場作用調(diào)整iPP聚集態(tài)結(jié)構(gòu),從而優(yōu)化iPP性能,一直吸引著大量科研團隊的關(guān)注。但是,目前相關(guān)領(lǐng)域的大部分研究工作都集中在iPP薄膜增韌改性上。由于塑料制品一般都具有一定厚度,加工過程中其壁厚內(nèi)通常處于三向應(yīng)力狀態(tài),這與iPP薄膜拉伸時處于二向應(yīng)力狀態(tài)完全不同,外場作用下的微觀結(jié)構(gòu)演變過程也必然有著自己的特點。因此,研究固相拉伸作用對iPP片材微觀結(jié)構(gòu)及其物理性能的影響具有較大的理論意義及實際應(yīng)用價值。本文借助雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機研究了混煉工藝和β成核劑含量對含β成核劑的iPP片材力學(xué)性能和結(jié)晶性能的影響。借助帶高低溫實驗箱的拉伸試驗儀,通過固相熱拉伸淬冷的方法制備出高性能的含β成核劑的iPP片材,研究了固相熱拉伸作用對含β成核劑iPP片材微觀結(jié)構(gòu)影響的作用機理,建立了固相熱拉伸作用對含β成核劑iPP片材微觀結(jié)構(gòu)和物理性能影響的模型。在此基礎(chǔ)上,提出了最佳固相拉伸條件。最后借助電熱恒溫鼓風干燥箱,研究了退火/固相拉伸耦合作用對含β成核劑iPP片材結(jié)晶性能和機械性能的影響。主要研究成果如下:(1)添加β成核劑的iPP片材經(jīng)過固相拉伸后,形成了規(guī)整的微觀形貌,對iPP片材的物理性能影響更加顯著。通過分析iPP片材固相拉伸過程中結(jié)晶度和微觀結(jié)構(gòu)的變化,建立了含β成核劑的iPP片材固相拉伸強化模型。(2)拉伸應(yīng)變量主要通過調(diào)整含β成核劑iPP片材的微觀結(jié)構(gòu)來優(yōu)化其物理性能。拉伸溫度通過控制材料的結(jié)構(gòu)和β晶向α晶轉(zhuǎn)化的量來調(diào)控iPP片材的物理性能。iPP片材在最佳拉伸條件下(拉伸應(yīng)變量15%,拉伸溫度130℃)經(jīng)過固相拉伸強化后,沖擊強度可達未經(jīng)拉伸處理的含β成核劑iPP片材的近兩倍。(3)含β成核劑iPP片材未經(jīng)退火直接拉伸后,具有較小的殘余應(yīng)力,取向比較完全,并且殘余的β晶較多,增韌效果比較明顯。含β成核劑的iPP片材經(jīng)退火后再拉伸,由于α晶較為堅硬不利于取向,增韌效果不明顯;雖然拉伸后再退火對取向和增韌有一定的幫助,但工藝較為復(fù)雜不值得推薦使用。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ325.14
【部分圖文】：

ＱｉｏｎｇＳｈｅｎｇ，?ＹｕＺｈａｎｇ［４２］等人研究了?Ｐ晶晶體形貌對ｉＰＰ片材的沖擊初性的影響。他??們利用三種不同類型的Ｐ成核劑來控制Ｐ晶的晶體微觀形貌，形成Ｐ球晶、樹葉狀橫穿??Ｐ晶、和束狀Ｐ晶等二種具有不同形貌特征的Ｐ晶晶體，如圖１．４所不，并對其沖擊性??能進行了表征。研宄結(jié)果表明，樹葉狀Ｐ晶具有最好的沖擊性能；相對于（３成核劑含量，??Ｐ晶的微觀形貌在ｉＰＰ增初過程中扮演了更加重要的角色。??費ｌｉｉｐｔｉ姐！娜Ｉ■麵??ｐｐｍ?ｐｐｍｍ／?ｘ?ｍｏｏｓ?ｐｗｉ?ｍｍ?／??ｌ；ｉｉ?：Ｖ?；ｖ：??１類Ｉ＿＿爾興??ａ?ｓ＾ｘｒｅＵｔ？?、?＇?ｔｒ？ａｓｃｒｒｓｔ４ｉｌｉ？？?ｅｎｓｉｔｒ??０?ｓｊｉｓｓｍｌｉｔｓ?ｔａｎＣｒ－Ｈｆｅ?Ｋｔｏｒａｌｉｆｓ??圖１．４不同ｐ成核劑生成晶體形貌示意圖ｌ４２ｌ??Ｆｉｇ．?１．４?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｐ?ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ??Ｍ．?Ｋｅｒｓｃｈ?［４３］等人利用自合成的本酰胺類（３成核劑和市場上商用（３成核劑獲得了不??同微觀形貌的Ｐ晶的形態(tài)結(jié)構(gòu)，如圖１．?５所示。同時，對（３晶的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能??的關(guān)系進行了研宄。研宄結(jié)果表明，ｉＰＰ添加了自合成的本酰胺類Ｐ成核劑后，分子鏈??附著在成核劑表面結(jié)晶形成羊串晶結(jié)構(gòu)

Ｆｉｇ．?１．５?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐ?ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ??１．３．６基于ｐ晶取向增加ｉＰＰ沖擊韌性的改性研宄進展??綜上所述，添加卩成核劑是一種最有效和可行獲得Ｐ晶的方法，可以顯著改善材料??的韌性。但是，松散的Ｐ晶會顯著降低材料的強度和剛度，借助于外場作用促使Ｐ晶取??向是一種比較有效的改善材料強度和剛度的方法［４４］。??眾所周知，加工過程對半結(jié)晶材料的最終產(chǎn)品的性能具有較大的影響。在添加了?Ｐ??成核劑的ｉＰＰ加工過程中，聚合物熔體將受到強烈的剪切和拉伸作用，將對其微觀形貌??結(jié)構(gòu)和宏觀性能產(chǎn)生影響［４５］［４６］。因此，流動誘導(dǎo)結(jié)晶被認為是一個比較好的提高ｉＰＰ產(chǎn)??品性能的方法。另一方面，拉伸誘導(dǎo)ｉＰＰ取向也被大量的研宄，在雙向拉伸薄膜等生產(chǎn)??過程中得到了廣泛的應(yīng)用。??（１）基于剪切誘導(dǎo)取向結(jié)晶的ｉＰＰ增初研宄進展??聚合物流變學(xué)和流動誘導(dǎo)取向是聚合物加工過程中研宄的最基本的兩個方向，也是??高分子物理的核心［４７］［４８］。自從上世紀中期開始，許多科學(xué)家在流動誘導(dǎo)結(jié)晶做出了巨大??的努力，特別是近２０年來大量的精密儀器引進到此領(lǐng)域，比如ＸＲＤ、中子散射、模擬??計算等，使得流動誘導(dǎo)取向結(jié)晶方面的研宄取得了快速的發(fā)展［４９］［５°］。??

第１５頁??ｍｍ??圖２．１雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉擠出機??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｗｉｎ－ｒｏｔｏｒ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｍｉｘｉｎｇ?ｅｘｔｒｕｄｅｒ??雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉擠出機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖２．２所示。??＾＾＾＾ｇｇｎＥｐｎ?Ｃ＝Ｅ??圖２．２雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉擠出機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｗｉｎ－ｒｏｔｏｒ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｍｉｘｉｎｇ?ｅｘｔｒｕｄｅｒ??ＣＯＳＭＯＳ－８０注塑機實物圖如圖２．２所示，并且配備有模溫機，模具溫度可在較大范??圍調(diào)動。采用美標標準模具注塑拉伸、沖擊、彎曲實驗樣條。??議ｉ??圖２．３?ＣＯＳＭＯＳ－８０注塑機??Ｆｉｇ．?２．３?ＣＯＳＭＯＳ－８０?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｍｏｌｄｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??自制帶高低溫試驗箱的萬能拉伸試驗儀如圖２．３所示。此設(shè)備為一個常規(guī)萬能拉伸??試驗儀和實驗室配備一個溫度可控的高低溫試驗箱組成。此設(shè)備拉伸速度可在較寬范圍??內(nèi)調(diào)節(jié)；并且拉伸溫度可在室溫到２５０°Ｃ之間調(diào)節(jié)，誤差在土１°Ｃ。并且配備箱體溫度實??
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張志喜;李異凡;李吉春;;聚丙烯成核劑開發(fā)進展綜論[J];甘肅化工;2004年04期

2 王小強;;聚丙烯增剛型成核劑研究與應(yīng)用綜述[J];甘肅石油和化工;2009年02期

3 張原秀;;無機成核劑對等規(guī)聚丙烯結(jié)晶的影響[J];塑料助劑;2016年06期

4 陸麒成;竇強;;β成核劑粒徑及其分布對等規(guī)聚丙烯性能的影響[J];現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用;2017年02期

5 馬麗;王文燕;金毅;張懷志;;酰胺型β成核劑對聚丙烯性能的影響[J];工業(yè)催化;2017年08期

6 劉抱;張躍飛;江友周;王春堯;;庚二酸鈣/石墨烯復(fù)合成核劑的制備及應(yīng)用研究[J];塑料工業(yè);2016年09期

7 李麗;;聚乳酸有機成核劑研究進展[J];化工技術(shù)與開發(fā);2014年12期

8 馬月博;褚海斌;謝倫嘉;;二元羧酸鹽類聚丙烯β成核劑研究進展[J];中國塑料;2015年02期

9 孫沛昌;;增韌劑及β成核劑對無規(guī)共聚聚丙烯結(jié)構(gòu)與性能的影響[J];化工管理;2015年23期

10 張曉龍;張平生;朱博超;劉小燕;楊春柳;;聚丙烯β成核劑的研究進展[J];合成樹脂及塑料;2015年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張元明;基于成核劑法的聚丙烯結(jié)晶結(jié)構(gòu)調(diào)控及效果表征[D];東華大學(xué);2018年

2 羅寶晶;等規(guī)聚丙烯結(jié)晶機理研究[D];天津大學(xué);2017年

3 王鐵柱;生物可降解聚3-羥基丁酸酯的改性研究[D];天津大學(xué);2005年

4 郭敏;有機成核劑的復(fù)配及其在聚丙烯中超細化分散的研究[D];北京理工大學(xué);2014年

5 宋平;聚乳酸結(jié)晶和熔融行為及成核劑調(diào)控結(jié)晶研究[D];大連理工大學(xué);2014年

6 孫靜;側(cè)鏈液晶高分子類β晶成核劑的合成及其誘導(dǎo)等規(guī)聚丙烯結(jié)晶行為的研究[D];東北大學(xué);2014年

7 姜昌泉;基于碳五餾分的羧酸金屬鹽類聚丙烯成核劑的制備及成核效應(yīng)研究[D];華東理工大學(xué);2013年

8 呂志平;聚合物/分子篩復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[D];太原理工大學(xué);2009年

9 Ayman Sobhi Shebl Ahmed Elmezayyen;兩種簡易制備自極化PVDF納米復(fù)合薄膜的方法：原位和電紡成型及其他們的合成和形成機制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

10 周軍;芐叉縮醛化合物的固相合成及其在聚丙烯中的成核作用研究[D];華東理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周旭林;固相拉伸對含β成核劑的聚丙烯微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的影響[D];華東理工大學(xué);2019年

2 劉苗苗;成核劑調(diào)控生物可降解聚乳酸/聚己內(nèi)酯共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能[D];鄭州大學(xué);2018年

3 郭麗華;聚丙烯用均苯三甲酰胺類成核劑晶體結(jié)構(gòu)與成核效應(yīng)的關(guān)系研究[D];長沙理工大學(xué);2017年

4 王澤鳴;聚丙烯擠出發(fā)泡片材工藝及冷卻設(shè)備優(yōu)化研究[D];北京化工大學(xué);2018年

5 馮永奇;耐久性聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能研究[D];江南大學(xué);2018年

6 隨美麗;氨基酸鋅調(diào)控聚乳酸結(jié)晶性能的研究[D];大連理工大學(xué);2018年

7 王靜;成核劑對軟質(zhì)聚氨酯泡沫微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響[D];北京化工大學(xué);2018年

8 楊嬌娥;透明高韌PP制備及結(jié)晶動力學(xué)的研究[D];北京化工大學(xué);2018年

9 吳姝;導(dǎo)熱PBT的制備及成核劑的加入對其性能的影響[D];沈陽化工大學(xué);2018年

10 張達;聚丙烯成核劑NP508的合成優(yōu)化及工業(yè)放大研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：2873473