En comparació amb els materials tradicionals, els nous composites de polímer reforçat amb fibra tenen una àmplia gamma d'aplicacions en equips aeroespacials, militars, de defensa, automoció, construcció naval, equips mèdics, equips esportius i altres camps a causa del seu lleuger pes, alta resistència i excel·lent rendiment integral. El polipropilè (PP), una de les cinc resines termoplàstiques d'ús general, és el segon només pel polietilè i el clorur de polivinil, i s'ha convertit en el plàstic de major utilitat per a ús general de més ràpid creixement. No obstant això, el PP encara presenta algunes deficiències, com ara una contracció elevada durant el processament, baixa tenacitat i resistència a l'impacte a baixes temperatures i envelliment. Amb la millora contínua de les propietats mecàniques integrals dels materials en els nous camps i ocasions d'aplicació, el desenvolupament de nous materials compostos de polipropilè d'alt rendiment s'ha convertit en un important contingut de recerca en aquest camp.
α Diagrama esquemàtic de preparació de nous compostos de polipropilè per modificació de l'agent de nucleació de la sèrie α combinat amb reforç de fibra de vidre
β Diagrama esquemàtic del mecanisme d'agent de nucleació que regula el comportament de cristal·lització combinat amb el reforç de fibra de vidre per millorar l'adhesió entre resina de fibra i matriu
Inspirat en el reforç de la fibra i la transformació de la fase de reforç dels materials de reemplaçament de l'os, l'equip de recerca de Zhang Yagang del Departament de Química de Recursos, l'Institut Xinjiang de Física i Química, l'Acadèmia Xinesa de Ciències va combinar de forma creativa l'agent reforçat i nucleat de fibra per controlar la cristal·lització comportament del polipropilè. Un nou enfocament dels nous composites de polipropilè. El mètode està format per un procés de dos passos de polipropilè, un compatibilitzador, una fibra de vidre, un agent de nucleació i un antioxidant. Primer, un agent nucleador s'utilitza per induir la nucleació del polipropilè, i després la fibra de vidre es combina amb la fibra de vidre per a un posterior processament. El mètode millorat soluciona el problema de barrejar directament el polipropilè amb l'agent de nucleació i la fibra en el mètode tradicional. A causa de la introducció de fibra de vidre com una impuresa exterior, l'agent nucleador no pot exercir efectivament la seva funció de regular el comportament de cristal·lització del polipropilè. .
Per primera vegada, el treball de recerca va estudiar sistemàticament l'efecte de diferents agents nucleants α i sistema composite de fibra de vidre sobre la preparació de compostos de polipropilè. Al mateix temps, es va investigar l'efecte de la concentració d'agent nucleació sobre les propietats mecàniques dels compostos de polipropilè. PP aconsegueix un sistema de combinació d'equilibri resistent alfa nucleació / fibra de vidre i la millor formulació. Els resultats de recerca relacionats s'han publicat recentment a la revista internacional Journal of Applied Polymer Science.
A més, els investigadors també van examinar per primera vegada els efectes del comportament de cristallització d'un agent nucleat reforçat amb fibra de vidre i el comportament de cristal·lització i propietats mecàniques de PP modificat en compòsits de polipropilè. Es va trobar que el mecanisme de l'adhesió entre la fibra de reforç i la resina matricial va poder compensar la pèrdua de la rigidesa del PP mitjançant la modificació de l'agent de nucleació β i millorar considerablement les seves propietats mecàniques integrals. Els resultats de recerca rellevants s'han publicat recentment a la revista internacional Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
El resultat de la recerca "un mètode de preparació de material compost de polipropilè" ha sol·licitat una patent d'invenció nacional. Aquest mètode combina el comportament de cristal·lització de dues sèries d'agents nucleants α i β amb fibra de vidre per formar un material compost de polipropilè d'alt rendiment. Es van preparar compostos de polipropilè amb rigidesa equilibrada i resistència, que van proporcionar una nova idea i mètode per dissenyar nous compostos de polipropilè.
