聚丙烯釜内合金在外场作用下聚集态结构的演化及低温韧性

在保持较高刚性的情况下最大限度提高低温韧性是聚丙烯釜内合金发展的方向。本课题以聚丙烯釜内合金为研究对象，主要研究其熔体经剪切等外场作用后体系相形态及不同层次聚集态结构的演化过程。"捕获"组成及组分链结构相同的同一样品在趋向热力学稳定状态过程中的不同亚稳定状态，通过准确表征各聚集态结构并确定材料在对应结构时的低温抗冲性能，研究聚丙烯釜内合金低温韧性与聚集态结构之间关系；同时，在线或离线考察聚丙烯釜内合金在熔体经受外场作用后相分离行为及结晶行为的新特点，通过研究聚集态结构的演化动力学，加深对此类材料经熔体加工后相形态及不同层次聚集态结构演化过程的理解。通过上述两方面的工作，获得抗冲共聚聚丙烯低温韧性与不同层次聚集态结构之间关系的新知识，为制备具有优异低温韧性和刚韧平衡性能的聚丙烯材料、形成聚丙烯釜内合金加工应用技术提供理论指导。

本项目以多种聚丙烯釜内合金(IPC)以及与IPC主要组分(如等规丙烯均聚物iPP、乙烯丙烯嵌段共聚物EPB及乙烯丙烯无规共聚物EPR等)类似的模型体系包括iPP、乙烯辛烯多嵌段共聚物(OBC)、iPP与OBC及/或EPR的共混物等为研究对象，以聚集态结构为纽带，主要从：(1)不同温度下聚丙烯及烯烃嵌段共聚物熔体的结构及其对结晶行为的影响；(2)剪切作用对聚丙烯和烯烃嵌段共聚物结晶行为及聚集态结构的影响；(3)通过改变基体结晶特性及相分离程度提高聚丙烯釜内合金的低温韧性等方面开展了研究。通过四年的工作，我们在IPC这类结构复杂的多相多组分聚烯烃体系以及烯烃嵌段共聚物等在剪切、温度等外场作用下的结晶行为、结构演化过程，以及不同层次聚集态结构与材料低温冲击性能等宏观响应之间的关系等方面获得了一些有意义的结果。研究结果丰富了多相多组分高分子复杂体系结构性能关系的内容，有助于加深对半结晶聚合物复杂体系的认识；同时，也从聚集态结构设计与调控的角度，为形成制备、加工具有优异低温性能的IPC材料或制品的新技术积累了基础数据。