En comparación con los materiales tradicionales, los nuevos compuestos de polímero reforzado con fibra tienen una amplia gama de aplicaciones en aeroespacial, militar, defensa, automotriz, construcción naval, equipos médicos, equipos deportivos y otros campos debido a su peso ligero, alta resistencia y excelente rendimiento integral. El polipropileno (PP), una de las cinco resinas termoplásticas de uso general, ocupa el segundo lugar después del polietileno y el cloruro de polivinilo, y se ha convertido en el plástico de mayor crecimiento y uso general. Sin embargo, el PP todavía presenta algunas deficiencias, como una alta contracción durante el procesamiento, baja tenacidad y resistencia al impacto a bajas temperaturas y envejecimiento. Con la mejora continua de las propiedades mecánicas integrales de los materiales en nuevos campos de aplicaciones y ocasiones, el desarrollo de nuevos materiales compuestos de polipropileno de alto rendimiento se ha convertido en un importante contenido de investigación en este campo.
Diagrama esquemático de la preparación de nuevos compuestos de polipropileno mediante la modificación del agente de nucleación de la serie α combinado con el refuerzo de fibra de vidrio
β Diagrama esquemático del mecanismo de agente de nucleación que regula el comportamiento de cristalización combinado con un refuerzo de fibra de vidrio para mejorar la adhesión entre la fibra y la matriz de resina
Inspirado por el refuerzo de fibra y el endurecimiento de la transformación de fase de materiales de reemplazo de hueso, el equipo de investigación de Zhang Yagang del Departamento de Química de Recursos del Instituto de Física y Química de Xinjiang, la Academia China de Ciencias combinó creativamente el agente reforzado comportamiento del polipropileno Un nuevo enfoque para los nuevos compuestos de polipropileno. El método está formado por un proceso de dos etapas de polipropileno, un compatibilizador, una fibra de vidrio, un agente nucleante y un antioxidante. En primer lugar, se usa un agente de nucleación para inducir la nucleación del polipropileno, y luego la fibra de vidrio se combina con la fibra de vidrio para su posterior procesamiento. El método mejorado resuelve el problema de mezclar directamente polipropileno con agente de nucleación y fibra en el método tradicional. Debido a la introducción de fibra de vidrio como una impureza extraña, el agente nucleante no puede ejercer efectivamente su función de regular el comportamiento de cristalización del polipropileno. .
Por primera vez, el trabajo de investigación estudió sistemáticamente el efecto de diferentes agentes de nucleación α y de un sistema compuesto de fibra de vidrio en la preparación de compuestos de polipropileno. Al mismo tiempo, se investigó el efecto de la concentración del agente de nucleación sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de polipropileno. PP logra un sistema de combinación de alfa nucleante / fibra de vidrio de equilibrio difícil y la mejor formulación. Los resultados de investigaciones relacionadas se publicaron recientemente en la revista internacional Journal of Applied Polymer Science.
Además, los investigadores también examinaron por primera vez los efectos del comportamiento de cristalización del agente de nucleación β reforzado con fibra de vidrio sobre el comportamiento de cristalización y las propiedades mecánicas de PP modificado en compuestos de polipropileno. Se encontró que el mecanismo de la adhesión entre la fibra de refuerzo y la resina de matriz era capaz de compensar la pérdida de la rigidez del PP mediante la modificación del agente de nucleación \ beta y mejorar enormemente sus propiedades mecánicas integrales. Los resultados relevantes de investigación fueron publicados recientemente en la revista internacional Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
El resultado de la investigación "un método de preparación de material compuesto de polipropileno" ha solicitado una patente de invención nacional. Este método combina el comportamiento de cristalización de dos series de agentes de nucleación α y β con fibra de vidrio para formar un material compuesto de polipropileno de alto rendimiento. Se prepararon compuestos de polipropileno con rigidez y dureza equilibradas, lo que proporcionó una nueva idea y método para diseñar nuevos compuestos de polipropileno.
