Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của các hạt elastomer liên kết chéo tới sự hình thành hạt nhân không đồng nhất của PP đồng phân trong hỗn hợp EPDM/PP và EOC/PP đã được lưu hóa động
Tóm tắt
Sự kết tinh đẳng nhiệt và không đẳng nhiệt của PP ở trạng thái tinh khiết cũng như trong các TPVs EPDM/PP và EOC/PP đã được nghiên cứu bằng phương pháp đo nhiệt vi sai quét (DSC). Quá trình kết tinh của PP đã được nghiên cứu một cách có hệ thống bằng cách điều chỉnh các mô hình toán học, và sau đó được xác nhận bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét (SEM). Các thí nghiệm cho thấy rằng các hạt elastomer liên kết chéo đã thúc đẩy nhanh sự hình thành hạt nhân tiên phong của ma trận PP, hoạt động hiệu quả như một tác nhân hình thành hạt nhân giúp giảm thời gian khởi đầu trong khi tăng hiệu suất hình thành hạt nhân. Trong chế độ hình thành hạt nhân thứ cấp (sự phát triển của spherulite), các hạt elastomer liên kết chéo đã tăng tốc độ phát triển tinh thể, giảm đóng góp năng lượng hình thành hạt nhân từ việc gập chuỗi PP. Hơn nữa, các hạt elastomer liên kết chéo đã làm tăng độ dày cuối cùng của các lamella PP so với PP tinh khiết, điều này đã được xác nhận bởi các kết quả từ XRD. Khi so sánh hai loại elastomer, người ta nhận thấy rằng các hạt EOC hiệu quả hơn trong việc hình thành hạt nhân tế bào không đồng nhất so với các hạt EPDM. Nghiên cứu hình thái học bằng SEM đã tiết lộ kích thước và hình dạng spherulite của PP đã hoàn toàn thay đổi, cũng như sự phân bố của chúng bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng hình thành hạt nhân không đồng nhất của các hạt elastomer liên kết chéo.
Từ khóa
#PP #kết tinh #elastomer liên kết chéo #hình thành hạt nhân không đồng nhất #EPDM #EOCTài liệu tham khảo
Patel J, Maiti M, Naskar K, Bhowmick AK (2005) Novel styrenic thermoplastic elastomers from blends with special reference to compatibilization and dynamic vulcanization Rubber Chem Technol 78(5):893
KE Kear (2003) Developments in thermoplastic elastomers. Rapa Technology Limited Shrewsbury
Abdou-Sabet S, Puydak R, Rader C (1996) Dynamically vulcanized thermoplastic elastomers Rubber Chem Technol 69(3):476
Winters R, Lugtenburg J, Litvinov V, van Duin M, De Groot H (2001) Solid state 13 C NMR spectroscopy on EPDM/PP/oil based thermoplastic vulcanizates in the melt Polymer 42(24):9745
Tian M, Han J, Zou H, Tian H, Wu H, She Q, Chen W, Zhang L (2012) Dramatic influence of compatibility on crystallization behavior and morphology of polypropylene in NBR/PP thermoplastic vulcanizates J Polym Res 19(1):1
Howard MP, Milner ST (2013) Calculated interfacial free energies and hetrogeneous nucleation of isotactic polypropylene Macromolecules 46(16):6600
Zhang X, Xie F, Pen Z, Zhang Y, Zhang Y, Zhou W (2002) Effect of nucleating agent on the structure and properties of polypropylene/poly (ethylene–octene) blends Eur Polym J 38(1):1
Papageorgiou GZ, Terzopoulou Z, Achilias DS, Bikiaris DN, Kapnisti M, Gournis D (2013) Biodegradable poly (ethylene succinate) nanocomposites. Effect of filler type on thermal behaviour and crystallization kinetics Polymer 54(17):4604
Sattari M, Molazemhosseini A, Naimi-Jamal M, Khavandi A (2014) Nonisothermal crystallization behavior and mechanical properties of PEEK/SCF/nano-SiO2 composites Mater Chem Phys 147(3):942
Avalos-Belmontes F, Ramos-deValle L, Ramírez-Vargas E, Sánchez-Valdes S, Méndez-Nonel J, Zitzumbo-Guzmán R (2012) Nucleating effect of carbon nanoparticles and their influence on the thermal and chemical stability of polypropylene J Nanomater 2012:104
Hoffman JD, Weeks JJ (1962) Melting process and the equilibrium melting temperature of polychlorotrifluoroethylene J Res Natl Bur Stand 66(1):13
L. Mandelkern. (1964) Crystallization of polymers. McGraw-Hill
J.D Hoffman, G.T Davis, J.I Lauritzen Jr. (1976) The rate of crystallization of linear polymers with chain folding, In Treatise in solid state chemistry, N.B Hannay, editor. Plenum Press
Šmit I, Denac M, Švab I, Radonjič G, Musil V, Jurkin T, Pustak A (2010) Structuring of polypropylene matrix in composites Polimeri 30(4):183
Ofora PU, Eboatu AN, Arinze RU, Nwokoye JN (2014) Effects of fillers of animal origin on the physico-mechanical properties of utility polymer IOSR J Appl Chem 7:19
Krikorian V, Pochan DJ (2004) Unusual crystallization behavior of organoclay reinforced poly (L-lactic acid) nanocomposites Macromolecules 37(17):6480
Uthaipan N, Jarnthong M, Peng Z, Junhasavasdikul B, Nakason C, Thitithammawong A (2015) Effects of cooling rates on crystallization behavior and melting characteristics of isotactic polypropylene as neat and in the TPVs EPDM/PP and EOC/PP Polym Test 44:101
Cyras VP, Rozsa C, Galego N, Vázquez A (2004) Kinetic expression for the isothermal crystallization of poly (3-hydroxybutyrate)–11% poly (3-hydroxyvalerate) J Appl Polym Sci 94(4):1657
De Santis F, Pantani R (2013) Nucleation density and growth rate of polypropylene measured by calorimetric experiments J Ther Anal Calorimetry 112(3):1481
Olley R, Bassett D (1982) An improved permanganic etchant for polyolefines Polymer 23(12):1707
Yadav Y, Jain P (1986) Melting behaviour of isotactic polypropylene isothermally crystallized from the melt Polymer 27(5):721
Zhao Y, Yuan G, Roche P, Leclerc M (1995) A calorimetric study of the phase transitions in poly (3-hexylthiophene) Polymer 36(11):2211
El-Shafee E, Saad GR, Fahmy SM (2001) Miscibility, crystallization and phase structure of poly (3-hydroxybutyrate)/cellulose acetate butyrate blends Eur Polym J 37(10):2091
Causin V, Yang BX, Marega C, Goh SH, Marigo A (2009) Nucleation, structure and lamellar morphology of isotactic polypropylene filled with polypropylene-grafted multiwalled carbon nanotubes Eur Polym J 45(8):2155
Papageorgiou GZ, Guigo N, Tsanaktsis V, Papageorgiou DG, Exarhopoulos S, Sbirrazzuoli N, Bikiaris DN (2015) On the bio-based furanic polyesters: Synthesis and thermal behavior study of poly (octylene furanoate) using fast and temperature modulated scanning calorimetry Eur Polym J 68:115
Abadchi MR, Jalali-Arani A (2015) Crystallization and melting behavior of polypropylene (PP) in (vulcanized nanoscale polybutadiene rubber powder/PP) polymer-nanocomposites Thermochim Acta 617:120
Clark EJ, Hoffman JD (1984) Regime III crystallization in polypropylene Macromolecules 17(4):878
Monasse B, Haudin JM (1985) Growth transition and morphology change in polypropylene Colloid Polym Sci 263(10):822
Grozdanov A, Bogoeva-Gaceva G, Avella M (2002) Quantitative evaluation of iPP nucleation in the presence of carbon fibres: induction time approach J Serb Chem Soc 67(12):843
Uthaipan N, Jarnthong M, Peng Z, Junhasavasdikul B, Nakason C, Thitithammawong A (2016) Micro-scale morphologies of EPDM/EOC/PP ternary blends: relating experiments to predictive theories of dispersion in melt mixing Mater Des 100:19
Young T (1805) An essay on the cohesion of fluids Phil Trans R Soc London 95:65
Dobreva A, Gutzow I (1993) Activity of substrates in the catalyzed nucleation of glass-forming melts II Exp Evid J Non-Cryst Solids 162(1):13
Dobreva A, Gutzow I (1993) Activity of substrates in the catalyzed nucleation of glass-forming melts I Theory J Non-Cryst Solids 162(1–2):1
Vassiliou AA, Papageorgiou GZ, Achilias DS, Bikiaris DN (2007) Non-Isothermal crystallisation kinetics of in situ prepared poly (ε-caprolactone)/surface-treated SiO2 nanocomposites Macromol Chem Phys 208(4):364
Hao W, Yang W, Cai H, Huang Y (2010) Non-isothermal crystallization kinetics of polypropylene/silicon nitride nanocomposites Polym Test 29(4):527
Assouline E, Lustiger A, Barber A, Cooper C, Klein E, Wachtel E, Wagner H (2003) Nucleation ability of multiwall carbon nanotubes in polypropylene composites J Polym Sci B Polym Phys 41(5):520
Alonso M, Velasco J (1997) Constrained crystallization and activity of filler in surface modified talc polypropylene composites Eur Polym J 33(3):255
Lim BA, McGuire KS, Lloyd DR (1993) Non-isothermal crystallization of isotactic polypropylene in dotriacontane. II: Effects of dilution, cooling rate, and nucleating agent addition on growth rate Polym Eng Sci 33:537
Xu JT, Zhao YQ, Wang Q, Fan ZQ (2005) Observation of regime III crystallization in polyethylene/montmorillonite nanocomposites Macromol Rapid Commn 26:620
Antoniadis G, Paraskevopoulos KM, Vassiliou AA, Papageorgiou GZ, Bikiaris D, Chrissafis K (2001) Nonisothermal melt-crystallization kinetics for in situ prepared poly (ethylene terephthalate)/monmorilonite (PET/OMMT) Thermochim Acta (1):521, 161
Zhou Z, Cui L, Zhang Y, Zhang Y, Yin N (2008) Isothermal crystallization kinetics of polypropylene/POSS composites J Polym Sci Part B Polym Phys 46(17):762
Papageorgiou GZ, Achilias DS, Bikiaris DN, Karayannidis GP (2005) Crystallization kinetics and nucleation activity of filler in polypropylene/surface-treated SiO2 nanocomposites Thermochim Acta 427(1):117
Verma P, Choudhary V (2015) Polypropylene random copolymer/MWCNT nanocomposites: isothermal crystallization kinetics, structural, and morphological interpretations J Appl Polym Sci 132(13):1
Kocic N, Kretschmer K, Bastian M, Heidemeyer P (2012) The influence of talc as a nucleation agent on the nonisothermal crystallization and morphology of isotactic polypropylene: the application of the Lauritzen–Hoffmann, Avrami, and Ozawa theories J Appl Polym Sci 126(4):1207
Brown R, Eby R (1964) Effect of crystallization conditions and heat treatment on polyethylene: lamellar thickness, melting temperature, and density J Appl Phys 35(4):1156
Collette JW, Tullock CW, MacDonald RN, Buck WH, Su AC, Harrell JR, Mulhaupt R, Anderson BC (1989) Elastomeric polypropylenes from alumina-supported tetraalkyl Group IVB catalysts. 1. Synthesis and properties of high molecular weight stereoblock homopolymers Macromolecules 22(10):3851
Flores A, Aurrekoetxea J, Gensler R, Kausch H, Calleja FB (1998) Microhardness-structure correlation of iPP/EPR blends: Influence of molecular weight and EPR particle content Colloid Polym Sci 276(9):786
Supaphol P, Spruiell JE (2002) Nonisothermal bulk crystallization of high-density polyethylene via a modified depolarized light microscopy technique: Further analysis J Appl Polym Sci 86(4):1009
Supaphol P, Spruiell JE, Lin JS (2000) Isothermal melt crystallization and melting behaviour of syndiotactic polypropylene Polym Int 49(11):1473
Baldenegro-Perez LA, Navarro-Rodriguez D, Medellin-Rodriguez FJ, Hsiao B, Avila-Orta CA, Sics I (2014) Molecular weight and crystallization temperature effects on poly (ethylene terephthalate) (PET) homopolymers, an isothermal crystallization analysis Polymer 6(2):583
Tian M, Li T, Zhang L, Tian H, Wu Y, Ning N (2014) Interfacial crystallization and its mechanism in in-situ dynamically vulcanized iPP/POE blends Polymer 55(13):3068
Gedde UW (1999) Microscopy of polymers. Springer, In Polymer physics,
Mansfield M, Boyd RH (1978) Molecular motions, the α relaxation, and chain transport in polyethylene crystals J Polym Sci Polym Phys Ed 16(7):1227
Warren BE (1941) X-Ray diffraction methods J Appl Phys 12(5):375
Ma LF, Wang WK, Bao RY, Yang W, Xie BH, Yang MB (2013) Toughening of polypropylene with β-nucleated thermoplastic vulcanizates based on polypropylene/ethylene–propylene–diene rubber blends Mater Des 51:536