In vergelijking met traditionele materialen hebben de nieuwe vezelversterkte polymeercomposieten een breed scala aan toepassingen in lucht- en ruimtevaart, militaire, defensie-, automobiel-, scheepsbouw-, medische apparatuur, sportartikelen en andere gebieden vanwege hun lichte gewicht, hoge sterkte en uitstekende uitgebreide prestaties. Polypropyleen (PP), een van de vijf universele thermoplastische harsen, is de tweede alleen voor polyethyleen en polyvinylchloride en is de snelstgroeiende universele kunststof geworden. PP heeft echter nog steeds enkele tekortkomingen, zoals hoge krimp tijdens verwerking, lage taaiheid en slagsterkte bij lage temperaturen en veroudering. Met de voortdurende verbetering van de uitgebreide mechanische eigenschappen van materialen in nieuwe toepassingsgebieden en gelegenheden, is de ontwikkeling van nieuwe hoogwaardige polypropyleencomposietmaterialen een belangrijke onderzoeksinhoud op dit gebied geworden.
α Schematisch diagram van de bereiding van nieuwe polypropyleencomposieten door modificatie van a-reeks kiemvormingsmiddel in combinatie met glasvezelversterking
β Schematisch diagram van het mechanisme van kiemvormingsmiddel regulerend kristallisatiegedrag gecombineerd met glasvezelversterking om de hechting tussen vezel en matrixhars te verbeteren
Geïnspireerd door de vezelversterking en fase-transformatieharding van bio-botvervangingsmaterialen, Zhang Yagang Research Team van de afdeling Resource Chemistry, Xinjiang Institute of Physics and Chemistry, combineerde de Chinese Academie van Wetenschappen op creatieve wijze het vezelversterkte en kiemvormende middel om de kristallisatie te beheersen gedrag van polypropyleen. Een nieuwe benadering van nieuwe polypropyleencomposieten. De methode wordt gevormd door een tweestaps proces van polypropyleen, een compatibilizer, een glasvezel, een kiemvormer en een antioxidant. Eerst wordt een kiemvormend middel gebruikt om kiemvorming van het polypropyleen te induceren en vervolgens wordt de glasvezel gecombineerd met de glasvezel voor verdere verwerking. De verbeterde methode lost het probleem op van het rechtstreeks mengen van polypropyleen met kiemvormer en vezels in de traditionele methode. Door de introductie van glasvezel als een vreemde onzuiverheid, kan het kiemvormende middel zijn functie van regulering van het kristallisatiegedrag van polypropyleen niet effectief uitoefenen. .
Voor de eerste keer werd in het onderzoekswerk systematisch het effect onderzocht van verschillende α-kiemvormers en glasvezelsamenstelling op de bereiding van polypropyleencomposieten. Tegelijkertijd werd het effect van de concentratie van kiemvormers op de mechanische eigenschappen van polypropyleencomposieten onderzocht. PP bereikt een combinatie van een combinatie van alfa-kernvormende middelen en glasvezels met een goede balans en de beste formulering. Verwante onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het internationale tijdschrift Journal of Applied Polymer Science.
Daarnaast onderzochten de onderzoekers voor het eerst ook de effecten van glasvezelversterkt en β-kiemvormend middel kristallisatiegedrag op het kristallisatiegedrag en mechanische eigenschappen van gemodificeerd PP in polypropyleencomposieten. Het mechanisme van de adhesie tussen de versterkende vezel en de matrixhars bleek in staat te zijn om te compenseren voor het verlies van de stijfheid van de PP door de modificatie van het β kiemvormingsmiddel en zijn uitgebreide mechanische eigenschappen aanzienlijk te verbeteren. Relevante onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het internationale tijdschrift Progress of the Royal Society of Chemistry (RSC Advvances).
Het onderzoeksresultaat "een bereidingsmethode van polypropyleen composietmateriaal" heeft een aanvraag ingediend voor een nationaal octrooi. Deze methode combineert het kristallisatiegedrag van twee reeksen kiemvormende middelen α en β met glasvezel om een hoogwaardig polypropyleen composietmateriaal te vormen. Polypropyleencomposieten met gebalanceerde stijfheid en taaiheid werden voorbereid, wat een nieuw idee en nieuwe methode opleverde voor het ontwerpen van nieuwe polypropyleencomposieten.
