聚丙烯共混体系结晶行为及结构性能关系研究综述报告.docx

聚丙烯共混体系结晶行为及结构性能关系研究综述报告
引言
聚合物共混体系是由两个或两个以上聚合物组成的复合材料，其中包括共混物和复合物。聚合物共混物是由两种或更多的相互不相容的聚合物混合而成，而复合物则涉及到聚合物和无机或有机材料之间的混合。由于它们在机械性能、热性能、光学性能和生物相容性等方面的协同作用，这些化合物吸引了人们广泛的关注。
其中，聚丙烯共混体系被广泛研究，因为这种材料具有良好的加工性能和优异的物理性能，对于塑料制品的制造具有非常重要的意义。本文旨在综述聚丙烯共混体系的结晶行为及其与结构性能的关系。
聚丙烯共混体系结晶行为的研究
聚丙烯(PP)是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和加工性能。在聚合物共混材料中，聚丙烯同样被广泛使用。然而，聚丙烯共混物的结晶行为与其单体聚合物存在一些区别。
1.共晶结构的形成
通常情况下，由于聚合物的相互不相容性，聚合物共混物的结晶会出现一些不均匀性，形成微观异质结构，这种现象被称为“相分离”。而在聚丙烯共混物中却有一些不同。当聚丙烯与其他相互不相容的聚合物混合时，在一定温度范围内，它们会形成共晶结构。这种结构的形成是由于共混物成分相互作用的结果，例如茂金属催化剂的存在、温度和压力等。共晶结构的存在可以提高聚丙烯共混物的力学性能和加工性能等。
2.相互作用的影响
共晶结构的形成是由共混物成分间的相互作用影响的。不同成分之间的相互作用对于结晶行为的影响差异很大。例如，当共混物中添加了氢化物或铝烷等化学反应物，在共混物结晶时，氢化物或铝烷将进入聚合物链中，导致链的断裂和重组，从而改变了聚合物的结晶特性。
另外，在PP共混物中添加了强极性聚合物如聚酰胺(PA)或聚碳酸酯(PC)等，会使pp链的晶体成长方向发生改变。这是由于极性聚合物与PP相互作用会使PP晶胞的对称性发生变化，从而导致片状晶体成长取向发生偏转。
3.结构对结晶行为的影响
聚丙烯同样具有多种结构类型，包括同质晶型和异质晶型。而不同的结构类型对聚丙烯的结晶行为有着不同的影响。在同质晶型中，聚丙烯链的晶体结构基本相同。在异质晶型中，单个聚丙烯链中存在着多种不同的结晶方式。两种不同的结晶方式之间的转换会影响晶胞的导向，并相应地影响聚合物的热力学性质。
结构性能关系的研究
聚丙烯共混体系的结构性能关系已经引起了人们的广泛关注。研究人员已经发现，通过改变不同成分的比例和结构，可以调节共混物的物理性能和化学稳定性等。下面我们将讨论在结构控制方面的一些最新进展。
1.分子量对力学性能的影响
共混物中添加的不同分子量的聚合物会对力学性能产生不同的影响。具有较高分子量的聚丙烯可以提高共混物的强度和刚度。这是由于聚丙烯链的直径越大，其可引起的晶核数量越多，对于共混物的结构有更大的影响。
2.结晶行为对力学性能的影响
共混物的结晶行为对共混体系的力学性能同样产生巨大的影响。共混物中不同的晶体结构可以导致不同的结晶形态和分子取向，从而影响共混物的力学性能。例如，在PP/PA共混物中，根据PA的结晶状态，PP晶体的导向方式会发生变化。研究结果表明，由于PA链的存在，共混物的力学性能得到了显著的提高。
3.形态和晶格定向性的影响
共混物形态和晶格取向性的进一步研究揭示了复杂的性能影响。例如，在PP/PC共混物中，聚碳酸酯颗粒的分散状态对共混物的结晶和力学性能均具有重要的影响。另外，与PP的同质异质晶型相关的聚合物取向性和晶格取向性，也对共混物的性能产生了影响。
总结
本文综述了聚丙烯共混体系的结晶行为及其与结构性能的关系。我们发现，共混物中的不同晶体结构会对聚合物结晶、片状晶体取向和力学性能产生影响。这些结果揭示了共混体系中的结构性能关系的多样性和复杂性，这确保了未来的研究有着许多潜在的探索空间。