分子筛负载有机磷酸酯成核体系对聚丙烯性能的影响研究
2021-09-27童闯闯
中国塑料 2021年9期
孟 鑫,范 敏,童闯闯,李 超,高 津,辛 忠∗
(华东理工大学化工学院,上海市多相结构重点实验室,产品工程系,上海 200237)
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聚丙烯(PP)因力学性能好、密度低、无毒、易加工等特性,被广泛应用在汽车、建筑、纺织、食品以及生物医疗等众多领域[1-3]。如何保证PP在不同应用领域的性能要求,是此类材料应用的关键。PP是一种半结晶型聚合物,其性能受结晶过程影响明显,可以通过对其结晶过程的调控实现性能的改善[4-5]。成核改性可以大幅提升PP的结晶温度和结晶速率,改善其力学性能,满足应用需求,自然成为高性能PP制备的重要方法[6-7]。
如图1所示,2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(NA11)是典型的PP α成核剂[8-9],其成核机理的研究表明:虽然NA11的前驱体2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯(MBP)在PP中团聚严重,无法发挥成核作用,但是当其反应形成NA11后,可以通过钠离子半径控制分子当中的有机苯环进行有效的分散排列,形成与PP具有良好晶格匹配关系的结构,从而显著提高PP的刚性[10-12]。也就是说对于此类成核剂而言,通过一定的方式对有机苯环进行分散排列是其发挥成核作用的关键。但同时,研究人员还发现NA11在提升PP刚性的同时,会引起PP韧性的下降:添加0.2%(质量分数,下同)NA11的iPP体系,弯曲模量相比于纯iPP提高了29.3%,然而冲击强度降低了13.3%[13-14]。因此,如何在保证PP刚性提升的同时,又不影响PP的韧性,成为此类成核剂研究和开发的难点和重点。即如能够通过合适的方式选择,在对MBP进行分散排列的同时实现其对PP韧性提升的促进作用,则可以得到新的刚韧平衡成核体系。……
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