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摘 要

本文使用了纯iPP和β成核剂NT-C制备的iPP注塑样品。根据差示扫描量热仪(DSC)分析、偏光显微镜(PLM)观察、光学性能测试来研究纯iPP与含β晶iPP的熔融、结晶和光学性能的影响。结果表明：β成核剂母料提高了β晶型含量，注塑件存在皮芯结构，皮芯第一次熔融性能差异明显，而第二次熔融性能差异较小，成核剂的加入细化了球晶。二氧化钛含量对α晶、β晶生长无太大影响，而对光学性能影响较大。

关键词：聚丙烯 β晶型 微观结构 改性 光学性能

Beta nucleating agent modified ipp optical performance research

Abstract

This article uses the pure iPP and β nucleating agent NT-C prepared iPP inject molded samples.

The melting, crystallization and optical properties of pure iPP and β-iPP specimens were investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC) analysis, polarized light microscopy (PLM) observation, optical performance test.

The results showed that: β nucleating agent masterbatch improves β polymorph content, skin-core structure exist in injection molded parts, the difference between the performance of skin and core are obvious while first melted, not significant while second melted, the addition of nucleating agent refines the crystal ball. Titanium oxide content of iPP shows a little effect to the growth of the α crystal and β crystal, but a greater impact on the optical properties.

Key Words: Polypropylene; β crystal; microstructure; modified; optical properties

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 3

1.1 聚丙烯的品种和晶型 3

1.1.1 聚丙烯的品种^[2] 3

1.1.2 聚丙烯的晶型 5

1.2 β晶成核剂种类和成核机理 7

1.2.1 β晶成核剂种类 7

1.2.2 β晶成核机理 9

1.3 β成核剂的应用及开发现状 9

1.4 研究的目的与意义 11

1.5 研究内容 12

第二章 实验部分 13

2.1 实验原料 13

2.2 仪器与设备 13

2.3 试样制备 13

2.4 试样性能测试 14

2.4.1差示扫描量热(DSC)分析 14

2.4.2偏光显微镜(PLM)观察 15

2.4.3用光电雾度仪测量透光率 15

2.4.4分光测色仪 15

第三章 实验结果与分析 16

3.1 差示扫描量热(DSC）分析 16

3.2 偏光显微镜(PLM）观察 21

第四章 结论 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

聚丙烯(Polypropylene, PP)作为一种通用型热塑性树脂，由于其良好的综合性能，如低的相对密度，优良的加工性能，较高的拉伸强度、屈服强度及弹性模量，耐应力龟裂，耐化学药品，良好的电绝缘性等，其制品光泽性好，无毒无味，因而广泛应用于工农业及生活日用品各个方面，已成为继聚乙烯、聚氯乙烯之后的第三大通用塑料，是塑料中产量增长最快的品种。但普通聚丙烯低温冲击性能差、厚壁制品易产生缺陷、成型收缩率大、热变形温度低，限制了它的应用范围^[1]。因此对聚丙烯改性制备性能优良的聚丙烯合金及复合材料一直是学术界和企业界关注的焦点。

• 1. 聚丙烯的品种和晶型
     1. 聚丙烯的品种^[2]

商品化的聚丙烯品种较多，根据PP分子链中叔碳上甲基的位置分布不同，可将 PP 分为以下几种不同立体构型的结构，即等规聚丙烯(iPP)、间规聚丙烯(sPP)和无规聚丙烯(aPP)。

(1)等规聚丙烯(iPP)：如图1-1(a)所示，甲基全部排列在分子链一侧，由Ziegler-Natta催化剂聚合而成，具有很高的结构规整性，因而具有较强的结晶能力和较快的结晶速度。此外，它还具有优良的电绝缘性、耐腐蚀性，高的强度和刚性，较好的耐应力开裂性和低温蠕变性。但是，它的成型收缩率大，低温易脆断，耐磨性不足。目前应用最多的主要为iPP，用量占90%以上。

(2)间规聚丙烯(sPP)：如图1-1(b)所示，甲基在主链两侧交替排列，由茂金属催化剂催化聚合，结晶度较低。与iPP相比，sPP的熔点低，密度低，相对分子量分布窄，弯曲模量低，冲击强度高，具有更好的透明性、耐辐射性和延压性，但是加工性能差。因其价格高，目前sPP的应用不广，但很有发展前途。

(3)无规聚丙烯(aPP)：如图1-1(c)所示，甲基不规则地排列于链的两侧，由非手性茂金属催化剂催化聚合而成，相对分子质量较低。aPP也可从生产iPP的副产物中得到，可通过分离法把iPP与aPP分离。aPP的结构不规整，缺乏内聚力，在室温下是非结晶微带粘性的固体，热性能及机械性能均较差。aPP可用于助剂、粘合剂、改性材料等。

(a)iPP

(b)sPP

(c)aPP

图1-1 均聚聚丙烯的结构示意图

Figure 1-1 Structural schematics of polypropylene homopolymer

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