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聚丙烯(PP)是一種半結(jié)晶型聚合物，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，得到廣泛應(yīng)用。在PP的眾多晶型中α晶型是最常見和最穩(wěn)定的晶型，但是這種晶型的球晶尺寸大，導(dǎo)致PP的透明性能較差。另外，PP鏈結(jié)構(gòu)中的叔碳原子對氧較為敏感，極易氧化生成自由基，在光照或熱加工時PP制品易發(fā)黃。這些缺陷限制了PP在透明材料領(lǐng)域的應(yīng)用。此外PP作為包裝材料時往往還需要具有優(yōu)異的抗老化性能，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在提高PP透明性的同時，保持材料的抗老化性能也尤為重要。
目前，提高PP透明性方法主要是添加成核劑。高活性成核劑主要包括取代芳基有機磷酸類和山梨醇類有機成核劑。雖然市場上成核劑種類繁多，但主要還是以增透、增強類成核劑為主。單一添加成核劑的PP不足以滿足透明制品種類日益增多的需求，擁有多種附加性能的改性PP研究倍受研究人員青睞。貴州大學(xué)等通過復(fù)配分散劑、抗氧劑，研究復(fù)合助劑對iPP/成核劑NA–11
(NiPP)材料抗老化性能、透明性和結(jié)晶行為的影響，探討其在PP改性中的協(xié)同作用。
主要原材料
iPP：T30S，中國石油蘭州石化公司;
成核劑：NA–11，日本ADEKA公司;
抗氧劑：1010，168，德國巴斯夫公司;
復(fù)配抗氧劑：B215，德國巴斯夫公司;
分散劑：乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)，純度>95%，蘇州聯(lián)勝化學(xué)有限公司;
分散劑：聚乙烯(PE)蠟(CH–10)，廣州順德亞宇塑料助劑廠。
樣品制備
將0.2份成核劑、0.5份抗氧劑、0.1份分散劑與100份iPP粒料在高速混合機中均勻混合。在雙螺桿擠出機中擠出造粒，擠出機螺桿溫度：Ⅰ區(qū)170℃，Ⅱ區(qū)175℃，Ⅲ區(qū)180℃，Ⅳ區(qū)185℃，Ⅴ區(qū)190℃，Ⅵ區(qū)195℃，Ⅶ區(qū)200℃，Ⅷ區(qū)215℃，機頭溫度210℃。螺桿轉(zhuǎn)速為200?r/min。
將擠出的iPP粒料在空氣中敞開干燥48?h，在注塑機中進行注塑，注塑工藝參數(shù)為：注射溫度200，190，180℃，注射速率95%，注塑壓力50%，冷卻時間20?s。注塑標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能試樣用于力學(xué)性能測試，注塑透明板用于霧度測試，透明板尺寸為50?mm×50?mm×1?mm。
性能匯總
(1)添加EBS作為分散劑時，NiPP材料的霧度增加了34.8%，嚴(yán)重影響材料的透明性能。相比EBS，以PE蠟作為分散劑時，NiPP材料的霧度僅增加7.4%，并且NiPP材料的力學(xué)性能保持較好。
(2)三種抗氧劑對NiPP材料的結(jié)晶性能影響較小。添加抗氧劑1010對NiPP材料光學(xué)性能的影響最嚴(yán)重，抗氧劑168次之，復(fù)合抗氧劑B215最小。經(jīng)過35?d熱氧老化后，添加抗氧劑1010的NiPP材料的抗老化能力最好，復(fù)合抗氧劑B215次之，抗氧劑168最差。
(3)選擇以分散劑PE蠟、抗氧劑B215和有機磷酸鹽成核劑NA–11組成的復(fù)合改性劑，不僅能夠保持NiPP材料的透明性能，還能賦予其優(yōu)異的抗老化性能。NiPP/PE蠟/B215材料的霧度僅為15.0%，透光率為67.2%，經(jīng)過35?d熱氧老化后材料的拉伸強度保持率為83.75%，彎曲強度保持率為81.36%，缺口沖擊強度保持率為72.32%。
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