液晶聚合物類β晶成核劑誘導(dǎo)等規(guī)聚丙烯結(jié)晶行為的研究.pdf

1、作為新型功能高分子材料，液晶聚合物(LCP)在高強(qiáng)度、高模量纖維的制備，液晶自增強(qiáng)材料的開發(fā)等方面都取得了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。以LCP作為新型高分子助劑來改性熱塑性塑料的研究已有文獻(xiàn)報道，但是，LCP作為聚丙烯(PP)成核劑的研究報道很少，因此開展液晶類成核劑的研究具有重要的學(xué)術(shù)價值和理論意義，而且有望開發(fā)出高效、多功能化的新型PP成核劑，并隨著市場需求的擴(kuò)大，對新型的液晶類成核劑的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文設(shè)計與合成了六

2、種液晶類單體:4-乙氧基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對苯二酚雙酯(M1)、4-乙基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對苯二酚雙酯(M2)、4-乙氧基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M3)、4-乙基苯甲酸-4'丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M4)、4-戊基苯甲酸-4'-丙烯酰氧基乙氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M5)、4-戊基苯甲酸-4'-烯丙氧基對聯(lián)苯酚酯(M6)，并分別將單體M1～M5進(jìn)行了自由基聚合，合成

3、五種聚合物P1～P5，另外，將M6與聚甲基含氫硅氧烷進(jìn)行了接枝聚合，合成了一種聚合物P6。此外，把不同含量的P2和P6分別與PP按一定工藝條件共混，得到了一系列的共混樣品。FT-IR研究表明，所合成的單體、聚合物均符合分子設(shè)計。利用FT-IR、1H-MNR、偏光顯微鏡(POM)、差示掃描量熱儀(DSC)等表征了單體與聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與液晶性能，采用POM、DSC、廣角X-射線衍射儀(WAXD)等研究P2與P6作為成核劑對等規(guī)聚丙烯結(jié)晶行

4、為的影響。
　　研究表明，所合成的單體、聚合物均符合分子設(shè)計。單體M1～M6均為熱致液晶，呈現(xiàn)典型的向列相的絲狀織構(gòu)、球?？棙?gòu)和紋影織構(gòu)。隨著柔性間隔基長度的增加，對應(yīng)單體的熔點（Tm)與清亮點（Ti)均降低，且Tm降低的較多;而隨著液晶核剛性的增加，對應(yīng)單體的Tm與Ti均升高，且Ti升高的較多，液晶相范圍變寬。聚合物出現(xiàn)了明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或熔融轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)向列相的液晶織構(gòu)。所合成的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)均在75℃以下，且T

5、i均高于200℃，符合本論文設(shè)計PP液晶類成核劑的基本要求。
　　液晶聚合物P2與P6在PP共混樣品中均起到異相成核的作用，使得PP的成核點數(shù)目增多，球晶尺寸變小，分布均勻，且誘導(dǎo)了β晶的生成。在結(jié)晶時間均為1h條件下，當(dāng)P2含量為1.2％時，成核效果最佳，結(jié)晶溫度（Tc)為130℃時，β晶含量(Kβ）最大，為65％; P6含量為0.3％，Tc為130℃時，Kβ最大，為51％。
　　此外，β晶與α晶在結(jié)晶形態(tài)上具有很大的區(qū)別

6、:α晶為黑白球狀結(jié)構(gòu)，片晶是從球晶中心沿徑向方向向外放射性生長，球晶之間具有清晰的邊界或輪廓;而β晶為彩色球狀結(jié)構(gòu)，其片晶是由球晶中心成平行集結(jié)成束，然后向外支化生長或螺旋狀向外生長，球晶之間邊界模糊，在相鄰球晶邊界處，片晶互相交錯。
　　對P2與P6液晶成核劑的動力學(xué)研究發(fā)現(xiàn):與純PP相比，加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)液晶成核劑P2與P6后的PP共混樣品的結(jié)晶峰均向高溫方向移動，且峰型變得尖銳，明顯提高了PP的結(jié)晶速度和結(jié)晶溫度。此外，由于