Toughening modification of polypropylene with β⁃nucleating agent for application in filter plates

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.12.017

Abstract

Abstract:

To solve the cracking problem of the PP filter plate and frame commonly used in China， the mechanical properties， thermal deformation temperature， crystallization behavior， and crystal morphology of the PP modified with a β?nucleating agent were investigated using differential scanning calorimetry and polarizing microscope. The results indicated that the tensile strength and modulus of PP decreased at first and then tended to increase with an increase in the β?nucleating agent content. Its elongation at break and impact strength also showed an increase at first and then a decrease. When 0.05 wt% β?nucleating agent was added， the β crystal in PP was nearly perfect， and the relative content of β crystal increased to 85.25 %. Meanwhile， the modified PP exhibited an increase in impact strength by 4 times compared to pure PP， and the losses in tensile strength and modulus were small. When the content of β?nucleating agent was 0.5 wt%， the modified PP showed a thermal deformation temperature by approximately 40 ℃ higher than pure PP.

Key words: polypropylene, β?nucleating agent, impact strength, β crystal

CLC Number:

TQ325.1⁺4

WANG Wenchao, WANG Yanzhi, ZHANG Zhenli, ZHANG Juliang, LIU Shaolei, WEI Bing. Toughening modification of polypropylene with β⁃nucleating agent for application in filter plates[J]. China Plastics, 2021, 35(12): 102-107.

Figures/Tables 8

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β成核剂含量/%	拉伸强度/ MPa	拉伸模量/ GPa	断裂伸长率/%	冲击强度 /kJ·m^-2
0	30.20±0.93	1.83±0.10	15.02±0.27	1.50±0.14
0.03	30.24±0.29	1.94±0.03	15.37±0.26	2.86±0.26
0.05	30.05±0.32	1.81±0.06	16.22±0.21	6.06±0.59
0.07	28.55±0.28	1.83±0.10	15.74±0.42	5.75±0.49
0.10	27.17±0.40	1.65±0.03	15.30±0.63	5.09±0.42
0.15	28.50±0.32	1.87±0.05	14.04±0.16	4.59±0.47
0.20	27.78±0.82	1.85±0.05	13.50±0.25	4.03±0.54
0.25	29.18±0.44	2.19±0.10	12.29±0.60	3.50±0.55
0.30	29.30±0.47	2.20±0.13	11.57±0.31	1.94±1.28
0.40	30.63±0.43	2.44±0.11	12.62±0.23	2.97±1.65
0.50	31.76±0.40	2.83±0.07	11.24±0.28	1.59±0.39

β成核剂含量/%	拉伸强度/ MPa	拉伸模量/ GPa	断裂伸长率/%	冲击强度 /kJ·m^-2
0	30.20±0.93	1.83±0.10	15.02±0.27	1.50±0.14
0.03	30.24±0.29	1.94±0.03	15.37±0.26	2.86±0.26
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0.50	31.76±0.40	2.83±0.07	11.24±0.28	1.59±0.39

β成核剂含量/%	T_c/℃	t_1/₂/min	T_mα/℃	T_mβ/℃
0	118.40	0.33	162.64	162.64
0.05	125.88	0.30	168.45	151.88
0.10	126.00	0.34	168.24	151.72
0.15	126.87	0.34	168.16	151.49
0.20	127.04	0.37	168.14	151.94
0.25	127.09	0.46	168.21	152.44
0.30	127.01	0.51	167.99	151.80
0.40	128.11	0.66	167.95	152.54
0.50	128.25	0.62	168.21	153.34

β成核剂含量/%	T_c/℃	t_1/₂/min	T_mα/℃	T_mβ/℃
0	118.40	0.33	162.64	162.64
0.05	125.88	0.30	168.45	151.88
0.10	126.00	0.34	168.24	151.72
0.15	126.87	0.34	168.16	151.49
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0.30	127.01	0.51	167.99	151.80
0.40	128.11	0.66	167.95	152.54
0.50	128.25	0.62	168.21	153.34

β成核剂含量/%	X_α/%	X_β/%	X_c/%	Φ_β/%
0	62.31	-	62.31	-
0.05	9.07	52.43	61.50	85.25
0.10	9.69	51.48	61.16	84.16
0.15	9.22	51.25	60.47	84.75
0.20	9.72	52.29	62.01	84.32
0.25	7.93	48.76	56.69	86.02
0.30	9.28	53.07	62.35	85.12
0.40	8.23	51.23	59.46	86.16
0.50	6.27	46.73	53.00	88.17