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·1094· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
使得 iPP 晶粒尺寸变小,导致了拉伸强度及拉伸模 况下,结晶度越高缺口冲击强度越低,因为结晶度
量的下降。 越高,分子链的活动性空间越小,制品在受力过程
iPP/TMC-300 复 合材料的缺 口冲击强度 随 中吸收能量的能力下降,导致冲击韧性下降 [26] 。但
TMC-300 质量分数变化的关系曲线见图 11。 是 iPP/TMC-300 复合材料的冲击强度却在 TMC-300
的质量分数为 0.2%时达到最高,可能因为添加
TMC-300 后 iPP 的结晶温度提高且结晶速率加快,
使 iPP 的球晶细化,结晶粒度分散更均匀,消除了
制品在受力过程中由于晶粒分布不均匀导致的应力
集中 [27] 。当 TMC-300 的质量分数高于 0.2%后,其缺
口冲击强度快速下降,这可能是由于过量的 TMC-300
发生了聚集所造成的。
2.7 TMC-300 与 HPN-68L 和 TMC-328 对 iPP 改
性效果比较
HPN-68L 是 iPP 的一种专用成核剂,可以大幅
图 11 iPP/TMC-300 复合 材料的缺口 冲击强度 随 度提高 iPP 的结晶温度,加快结晶速率 [11] 。TMC-328
TMC-300 质量分数变化的关系曲线 是 PLA 的一种专用成核剂,能有效加快 PLA 的成
Fig. 11 Variations of notched impact strength of iPP/TMC- [28]
300 composite materials with TMC-300 content 核速度和降低球晶尺寸 。将 TMC-300 和 TMC-328
与 HPN-68L 对 iPP 的非等温结晶及熔融参数和力学
如图 11 所示,当 TMC-300 的质量分数为 0.2% 性能参数进行比较,可以对 TMC-300 作为 iPP 的成
时,其缺口冲击强度达到了最大值 43.2 J/m,比纯 核剂做出合理的评估。PP/TMC-300、iPP/TMC-328
iPP 的缺口冲击强度 32.5 J/m 提高了 32.9%,这说明 及 iPP/HPN-68L 复合材料的非等温结晶及熔融参数
TMC-300 的添加可以提高 iPP 的冲击韧性。一般情 见表 3。
表 3 iPP/TMC-300、iPP/TMC-328 及 iPP/HPN-68L 复合材料的非等温结晶及熔融参数
Table 3 Non-isothermal crystallization and melting parameters of iPP/TMC-300, iPP/TMC-328 and iPP/HPN-68L composite
materials
w(TMC-300)/% w(TMC-328) /% w(HPN-68L) /%
0.2 0.6 0.2 0.6 0.2 0.6
T c/℃ 126.2 126.9 125.2 126.7 130.6 131.8
ΔH mc/(J/g) 96.3 90.9 88.0 96.8 98.1 95.6
T m/℃ 165.9 165.7 165.6 168.2 166.1 165.8
X c/% 46.1 43.5 42.1 46.3 46.9 45.7
NE/% 52.0 56.3 46.2 55.4 77.7 84.6
如表 3 所示,在相同的含量下,iPP/TMC-300 iPP/TMC-300、iPP/TMC-328 及 iPP/HPN-68L
复合材料的结晶峰温度和成核效率与 iPP/HPN-68L 复合材料的力学性能参数见表 4。
复合材料的相差不多,却比 iPP/TMC-328 复合材料 如表 4 所示,在相同的质量分数下 iPP/TMC-300
的要高,例如,当 TMC-300 的质量分数为 0.2%时, 复合材料和 iPP/TMC-328 复合材料的弯曲强度和拉
iPP/TMC-300 复合材料的结晶度为 46.1%,与相同 伸强度都比 iPP/HPN-68L 复合材料高,例如:当
质量分数的 HPN-68L(46.9%)相近,但均高于相 TMC- 300、TMC-328 和 HPN-68L 的质量分数都为
同质量分数的 TMC-328(42.1%);当 TMC-328 的 0.2%时,iPP/TMC-300 复合材料的弯曲强度和拉伸
质量分数为 0.6%时,iPP/TMC-328 复合材料的结晶 强度分别为 72.5 MPa 和 39.4 MPa,iPP/TMC-328 复
度为 46.3%,与质量分数为 0.2%的 TMC-300(46.1%) 合材料的弯曲强度和拉伸强度分别为 73.1 MPa 和
相近;另外,当 TMC-300 的质量分数为 0.2%时的 39.0 MPa,而 iPP/HPN-68L 复合材料的弯曲强度和
NE 为 52.0%,比相同质量分数的 TMC-328(46.2%) 拉伸强度分别为 67.5 MPa 和 35.6 MPa,这表明
高,这说明 TMC-300 也可以作为 iPP 的一种专用成 TMC-300 和 TMC-328 这两种成核剂在增强 iPP 的刚
核剂,并且成核效果与 HPN-68L 接近,比 TMC-328 性和塑性方面均优于成核剂 HPN-68L。当 TMC-300
更优异。 的质量分数为 0.6%时的断裂伸长率(832.2%)比相