向列相液晶高分子作為β晶成核劑誘導(dǎo)PP結(jié)晶行為的研究.pdf

1、液晶高分子(LCP)具有高強、高模等優(yōu)良特性，在復(fù)合材料增強改性中已獲得了的應(yīng)用，但是，LCP作為聚丙烯成核劑的研究報道極少。因此，開展液晶高分子類成核劑的研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)價值和理論意義，而且有望開發(fā)出高效、多功能化的新型聚丙烯成核劑。
　　本論文設(shè)計與合成了六種新型的向列相液晶類單體:4-乙基苯甲酸-4'-烯丙氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M1)、4-乙氧基苯甲酸-4'-烯丙氧基苯甲酸對聯(lián)苯酚雙酯(M2)、4-(p-乙氧基苯甲酰

2、氧基)苯甲酸-4'-烯丙氧基聯(lián)苯酚酯(M3)、4-戊基苯甲酸-4'-烯丙氧基聯(lián)苯酚酯(M4)、4-乙氧基苯甲酸-4'-烯丙氧基苯甲酸對苯二酚雙酯(M5)、4-乙氧基苯甲酸-4'-烯丙氧基聯(lián)苯酚酯(M6)，并且將單體M1～M6分別與聚甲基含氫硅氧烷聚合，合成P1～P6六種均聚物，此外，將M1與4-烯丙氧基對聯(lián)苯酚(N1)，M2與N1，M2與4-烯丙氧基苯甲酸(N2)，分別與聚甲基含氫硅氧烷進(jìn)行接枝共聚，制備了P1-1、P2-1、P2-2三

3、種液晶共聚物。并分別把新合成的均聚物P1、P2和共聚物P2-1與聚丙烯(PP)在一定工藝條件進(jìn)行共混，得到了一系列的共混樣品。利用FT-IR和1H-NMR對所合成的單體、均聚物及共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，通過POM、DSC等對合成的液晶單體、均聚物及共聚物的液晶性能進(jìn)行了測試，探討了液晶分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)對其相轉(zhuǎn)變溫度及相類型的影響。此外，還利用WAXD、POM、DSC等初步研究了P1、P2和P2-1作為成核劑對PP結(jié)晶結(jié)構(gòu)與形態(tài)的影響。

4、>　　FT-IR和1H-NMR的分析表明，合成的六種液晶單體及所有的聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)均符合分子設(shè)計。
　　單體M1～M6均是熱致液晶，呈現(xiàn)典型的向列相紋影織構(gòu)、絲狀織構(gòu)與球?？棙?gòu)。隨著單體苯環(huán)數(shù)目的增加，對應(yīng)單體的熔點和清亮點均升高，且清亮點增加幅度大些，液晶相溫度范圍加寬;此外，端基是乙氧基的單體比乙氧基的的單體的熔點和清亮點要高，隨著端基柔性的增加，對應(yīng)單體的熔點和清亮點均降低。所有均聚物和共聚物呈現(xiàn)明顯的向列相織構(gòu)，其Tg均

5、在102℃以下，且Ti均高于250℃，符合我們所設(shè)計的向列相液晶高分子作為PP成核劑的基本要求。
　　WAXD研究表明，添加液晶成核劑后的PP共混物均誘導(dǎo)出了β晶，且隨著成核劑含量的增加，Kβ呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，并初步獲得了最佳成核條件，當(dāng)PP/P1共混物中P1的含量為1.0％時，結(jié)晶溫度（Tc）為130℃時，β晶相對含量(Kβ）最大，為54％;當(dāng)PP/P2共混物中P2含量為0.8％，Tc為125℃時，Kβ最大，為35％;當(dāng)P

6、P/P2-1共混物中P2-1含量為1.0％時，Tc為130℃時，Kβ最大，為52％，以上結(jié)晶時間均為1h。
　　POM研究表明，液晶類成核劑在PP共混樣品中均起到了異相成核的作用，使得聚丙烯的成核點數(shù)目明顯增多，球晶的尺寸明顯變小，且分布更加均勻。此外，β晶為彩色球狀結(jié)構(gòu)，球晶輪廓模糊，為支化生長或螺旋式增長，β晶的彩色形態(tài)于156℃左右消失，而α晶為黑白球狀結(jié)構(gòu)，球晶間有明顯的界限，且為放射性增長，α晶的黑白形態(tài)在172℃左右消