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·1090· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

表 1 纯 iPP 及 iPP/TMC-300 复合材料的非等温结晶及熔融参数
Table 1 Non-isothermal crystallization and melting parameters of pure iPP and iPP/TMC-300 composite materials
w(TMC-300)/% T c/℃ T onset/℃ H mc/(J/g) T m/℃ H m/(J/g) X c/% NE/%
0 117.2 121.7 86.1 164.3 82.3 41.2 —
0.2 126.2 129.5 96.3 165.9 94.8 46.1 52.0
0.4 126.4 129.8 93.1 165.4 92.5 44.5 53.2
0.6 126.9 130.0 90.9 165.7 90.2 43.5 56.3
0.8 126.5 129.9 90.3 166.2 90.4 43.2 53.9

结晶度计算方法见式（1）：
 H
X /%  mc  100 （1）
  1 w  H m
c
0
0
式中：ΔH mc 是样品的结晶焓值，J/g（见表 1）；ΔH m
是完 全结 晶 的 iPP 的熔 融热 值， J/g ，取 值为
209 J/g [19] ；w 是共混物中添加物的质量分数，%。
随着 TMC-300 质量分数的增加，iPP 的结晶度先增
加后减小，在 TMC-300 的质量分数为 0.2%时结晶
度达到最高，46.1%，因为 TMC-300 的添加降低了

图 1 纯 iPP 及 iPP/TMC-300 复合材料的非等温结晶曲线 晶体的界面自由能，从而降低了成核结晶的活化能，
Fig. 1 Non-isothermal crystallization curves of pure iPP 使原来部分的无定形相转变为结晶相，提高了 iPP
and iPP/TMC-300 composite materials
结晶度。当 TMC-300 的质量分数高于 0.2%，大量
TMC-300 的存在增加了分子间碰撞几率，TMC-300
发生了团聚，使其有效分散性降低，诱导 iPP 结晶的
能力下降。
TMC-300 对 iPP 的成核效果可以用 Fillon [20] 等
提出的成核效率（NE，%）来评价，其计算方法见
式（2）。
t t 
NE/%  c,NA c1  100 （2）
t c2,max t  c1

式中：t c,NA 为含有成核剂的聚合物的结晶峰温（见
图 2 纯 iPP 及 iPP/TMC-300 复合材料的熔融曲线 表 1），℃；t c1 是纯聚合物的结晶峰温（见表 1），℃；
Fig. 2 Melting curves of pure iPP and iPP/TMC-300
composite materials t c2,max 是自成核聚合物的结晶峰温度，℃。纯 iPP 自
成核结晶峰温度的确定按照自成核实验测试进行，
如表 1 及图 1 所示，相对于纯 iPP，加入 TMC-300 纯 iPP 经过不同温度处理的降温曲线见图 3。
后结晶峰宽变得尖锐，且结晶峰的位置向高温方向 如图 3 所示，当温度在 163~166 ℃时，iPP 中
移动，当 TMC-300 的质量分数为 0.2%时，结晶温 球晶并未完全熔融；当温度在 167~170 ℃时，其结
度由 117.2 ℃上升到 126.2 ℃，升高了 9.0 ℃，表明
添加 TMC-300 使 iPP 在较高温度下结晶，其结晶速
率加快，而且在高温下 iPP 分子链段活动性较高，
可以使其结晶更加完善和晶体尺寸减小 [18] 。随着
TMC-300 添加量的继续增加，结晶温度增幅不大，在
TMC-300的质量分数为0.6%时结晶温度达到126.9 ℃
的最大值，表明 TMC-300 对 iPP 的成核效果的影响存
在最佳值。如表 1 及图 2 所示，当 TMC-300 的质量
分数为 0.8%时，其熔融温度达到最大，由 164.3 ℃

升高到 166.2 ℃，表明添加 TMC-300 使 iPP 在高温
下结晶为更完善的晶体。 图 3 纯 iPP 在不同退火温度下结晶的 DSC 曲线
Fig. 3 DSC cooling thermograms of pure iPP at different
结晶度是聚合物中结晶区所占的比例，iPP 的 annealing temperature