《刚性高分子聚合物作为特殊的β成核剂诱导等规聚丙烯结晶行为的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《刚性高分子聚合物作为特殊的β成核剂诱导等规聚丙烯结晶行为的研究（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高分子材料科学与工程研讨会 刚性高分子聚合物作为特殊的1 3 l 成核剂诱导等规聚丙烯结晶 行为的研究 苏志强董穆郭朝霞于建 ( 清华大学化工系高分子研究所，北京，1 0 0 0 8 4 ) 等规聚丙烯是一种典型的多晶型聚合物，它在不同的结晶条件下可以形成i f , 、1 3 、丫等多种 晶型以及近晶结构l l J 。与传统的Q 晶型等规聚丙烯相比，D 晶型等规聚丙烯室温和低温冲击强度 好，热变形温度高，在高速拉伸条件下表现较高的韧性和延展性，不易脆裂。这些特点使聚 丙烯在工程塑料和功能材料上有非常广阔的应用前景。等规聚丙烯p 成核剂的种类很多，成核 体系也较为分散，只有在少数具有特殊结构的p
2、 晶型成核剂存在下，才能生成纯度高的B 晶型 聚丙烯，这给研究工作带来一定的困难。到目前为止，人们对聚丙烯8 晶型的生长机理尚未完 全掌握。 一般而言，等规聚丙烯p 晶型成核剂都是低分子量的小分子化合物。尽管有些高分子( 如 尼龙一6 、高密度聚乙烯以及一些弹性体) 在剪切力作用下都可以诱导等规聚丙烯生成含量很 高的D 晶型，但是这些高分子聚合物都不被认为是等规聚丙烯B 晶型成核剂，因为它们不能在 静态熔融结晶条件下诱导B 晶型生成。最近J T o r t e 等人发现一些液晶聚合物在静态熔融结晶 条件下可以诱导D 晶型生成心1 。同时在我们的研究中也发现一些带有苯环结构的刚性高分子可 以在静
3、态熔融结晶条件下诱导等规聚丙烯生成含量很高的D 晶型，并且可以大幅提高加工成型 制品的冲击强度。剐性高分子聚合物作为一种特殊的成核剂与小分子成核剂相比有很大区别。 首先，刚性高分子成核剂的分子量要比小分子成核剂大得多。其次，实验中所采用的刚性高 分子成核剂皆为非晶聚合物，其成核机理不能用小分子诱导成核所采用的品格尺寸匹配理论 解释。 本文通过W A X D 、D S C 、P O M 的方法系统研究了两种刚性高分子聚合物( 聚苯乙烯( P S ) 、 苯乙烯丙烯腈共聚物( A S ) ) 对等规聚丙烯结晶行为的影响。结果表明带有苯环结构的两 种刚性高分子聚合物都可以作为特殊p 成核剂在静态等温
4、熔融结晶过程中诱导等规聚丙烯结 晶。图l 是A S 含量为2 的i P P 薄膜样品在不同结晶温度下等温结晶的W A X D 谱图。从图l 可以看出，结晶温度在1 0 0 0 C 到1 4 0 0 C 范围内，从熔体结晶的等规聚丙烯生成仪、B 两种混合 晶型。D 晶型的含量随着结品温度的提高达到一个最大值，然后随结晶温度增加逐渐下降。p 品型的含量还要受刚性高分子含量和种类的影响，图2 是A S 含量不同的i P P 薄膜样品在1 2 0 0 C 等温结晶的W A X D 谱图。从图2 可知，刚性高分子的重量百分比在O 3 到3 范围内等温结 晶的等规聚丙烯会生成D 品型。并且当刚性高分子含量
5、在2 时D 晶型的含量会达到一个极大 值。在相同的结晶条件下，苯乙烯丙烯腈共聚物比聚苯乙烯更有利于p 晶型的形成。此外，变 温W A X D 和变温P O M 的研究结果表明，相比0 【品型，p 晶型是一种亚稳定晶型，随着结晶温 度的提高和结晶时间的延长会发生从不稳定的p 晶型到稳定的0 【晶型的熔融结晶转变。 参考文献： 【l 】H u o ，H ；J i a n g ，S C ；A n , L J ；F e n g ，J C I n f l u e n c eo f s h e a ro nc r y s t a l l i z a t i o nb e h a v i o ro f t
6、h ep p h a s ei ni s o t a c t i cp o l y p r o p y l e n ew i t hpn u c l e a t i n ga g e n t M a c r o m o l e c u l e s ，2 0 0 4 ，3 7 ，2 4 7 8 【2 】T o n e ，J ；C o r t a z a r , M ；C o m e z , M ；E l l i s ，G ；M a r c o ，C M e l t i n gb e h a v i o ri nb l e n d so fi s o t a c t i c 2 3 2 高分子材料
7、科学与工程研讨会 p o l y p r o p y l e n ea n dal i q u i dc r y s t a l l i n ep o l y m e r J P o l y m S c iP a nB ：P o l y mP h y s 。2 0 0 4 ，4 2 ，19 4 9 俘葛 删晌曲硼l e 细( d 删 R g 脂1 w 姻咖随d A 勖P P 喇矗I n 售鼬性n 伯I I y a 归叫l 囝鲥重口髓州b ”嘲惜 笛葛 删瞻凶舶咖勾( d 可嘲 开垂悖2 曲闰) 印嘱蕾d A S P P b I 冒d 伽僵曲删曹阿憎b r a ) 树喇重1 刮c 岫4 耙酣喇i
8、 t 弧 S t u d y o fR i g i dP o l y m e r sa sS p e c i a l1 3 l N u c l e a t i n gA g e n t st oI n d u c et h e C r y s t a l l i z a t i o no fI s o t a c t i cP o l y p r o p y I e n e S uZ h i q i a n g ，D o n gm u ，G u oz h a o x i a , Y uj i a n D e p a r t m e n to f C h e m i c a lE n g i n
9、 e e r i n g ，T s i n g h u aU n i v e r s i t y ，B e i j i n g1 0 0 0 8 4 A b s t r a c tT h ei n f l u e n c eo ft w ok i n d so fr i g i dp o l y m e r s ( p o l y s t y r e n e ( P S ) a c r y l o n i t r i l ea n ds t y r e n e c o p o l y m e r ( A S ) ) o nt h ec r y s t a l l i z a t i o na
10、n dm e l t i n gb e h a v i o ro fi s o t a c t i cp o l y p r o p y l e n e ( i P P ) h a v e b e e ni n v e s t i g a t e db ym e a n so fW i d e a n g l eX r a yd i f f r a c t i o n ( W A X D ) ，d i f f e r e n t i a ls c a n n i n g c a l o r i m e t r y ( D s c ) a n dp o l a r i z e do p t i
11、c a lm i c r o s c o p y ( P O M ) T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a t t w ok i n d so f r i g i dp o l y m e r sw i t hl o wc o n c e n t r a t i o n ( f r o m0 3 t o3 ) ，a ss p e c i a l1 3 - n u c l e a t i n ga g e n t s ， c a l li n d u c et h e3 - i P Pp o l y m o
12、 r p hd u r i n gq u i e s c e n tm e l tc r y s t a l l i z a t i o n T h ec o n t e n to f1 3f o r mi n c r e a s e s w i t hi n c r e a s i n gt h ec r y s t a l l i z a t i o nt e m p e r a t u r e ，r e a c h e sam a x i m u mv a l u e ，a n dt h e nd e c r e a s e sf o ra f u r t h e ri n c r e
13、a s eo ft h et e m p e r a t u r e T h ec r y s t a l l i z a t i o no ft h eDf o r mi sa l s oa f f e c t e db yt 1 1 e c o n c e n t r a t i o na n dv a r i e t i e so f r i g i dp o l y m e r s A tt h es a m ec r y s t a l l i z a t i o nc o n d i t i o n ，A Sc o p o l y m e r a r e m o r ee f f
14、e c t i v et h a nP So ni n d u c i n gh i g h e rl e v e lo f1 3f o r mi ni P P T e m p e r a t u r ev a r i a b l eW A X Da n d P O M e x p e r i m e n t sw e r eu s e dt od e s c r i b et h ep o l y m o r p h i s ma n d t h ec r y s t a l l i n ep h a s et r a n s f o r m a t i o no f i P P I tW
15、a sp r o v e dt h a tt h eDf o r mo fi P Pi st h e r m o d y n a m i c a l l ym e t a s t a b l es t r u c t u r ea n di tw i l l g r a d u a l l y t r a n s f o r mt on e w 伍c r y s t a l sw i t ht h ei n c r e a s eo fc r y s t a l l i z a t i o nt e m p e r a t u r eo r c r y s t a l l l i z a t
16、i o nt i m e F o rt h er e a s o no fd i f f e r e n ts t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c s 。r i g i dp o l y m e r se x h i b i t d i f f e r e n tn u c l e a t i o na n dc r y s t a l l i z a t i o nm e c h a n i s mw h i c ha r ed i f f e rf r o mt h e1 3 - n u c l e a t i n ga g e n t s w i t hl o wm o l e c u l a rw e i g h t K e y w o r d sr i g i dp o l y m e r s , 1 3 - n u c l e a t i n ga g e n t s ，p o l y m o r
