Rispetto ai materiali tradizionali, i nuovi compositi polimerici rinforzati con fibre hanno una vasta gamma di applicazioni nei settori aerospaziale, militare, difesa, automobilistico, navale, attrezzature mediche, attrezzature sportive e altri campi grazie alla loro leggerezza, alta resistenza e prestazioni complete eccellenti. Il polipropilene (PP), una delle cinque resine termoplastiche per uso generale, è secondo solo al polietilene e al cloruro di polivinile ed è diventato la plastica per uso generale a più rapida crescita. Tuttavia, il PP presenta ancora alcune carenze, come un'elevata contrazione durante la lavorazione, bassa tenacità e resistenza agli urti a basse temperature e invecchiamento. Con il continuo miglioramento delle proprietà meccaniche complete dei materiali in nuovi campi di applicazione e occasioni, lo sviluppo di nuovi materiali compositi polipropilenici ad alte prestazioni è diventato un importante contenuto di ricerca in questo campo.
Schema schematico di preparazione di nuovi compositi di polipropilene mediante modifica dell'agente nucleante serie α combinato con rinforzo in fibra di vetro
Schema schematico del meccanismo di agente nucleante che regola il comportamento di cristallizzazione combinato con il rinforzo in fibra di vetro per migliorare l'adesione tra fibra e resina matrice
Ispirato al rafforzamento della fibra e al rafforzamento della fase di indurimento dei materiali di ricambio bio-osseo, Zhang Yagang Research Team del Dipartimento di Chimica delle Risorse, Xinjiang Institute of Physics and Chemistry, l'Accademia Cinese delle Scienze ha combinato creativamente l'agente rinforzato e nucleante per controllare la cristallizzazione comportamento del polipropilene. Un nuovo approccio ai nuovi compositi di polipropilene. Il metodo è formato da un processo in due fasi di polipropilene, un compatibilizzante, una fibra di vetro, un agente nucleante e un antiossidante. In primo luogo, un agente nucleante viene usato per indurre la nucleazione del polipropilene, e quindi la fibra di vetro viene combinata con la fibra di vetro per un'ulteriore elaborazione. Il metodo avanzato risolve il problema di miscelare direttamente polipropilene con agente nucleante e fibra nel metodo tradizionale. A causa dell'introduzione della fibra di vetro come impurità estranee, l'agente nucleante non può esercitare efficacemente la sua funzione di regolare il comportamento di cristallizzazione del polipropilene. .
Per la prima volta, il lavoro di ricerca ha studiato sistematicamente l'effetto di un diverso agente nucleante α e di un sistema composito in fibra di vetro sulla preparazione di compositi di polipropilene. Allo stesso tempo, è stato studiato l'effetto della concentrazione di agente nucleante sulle proprietà meccaniche dei compositi di polipropilene. La PP raggiunge un equilibrio resistente alfa nucleante / fibra di vetro e la migliore formulazione. Risultati di ricerca correlati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista internazionale Journal of Applied Polymer Science.
Inoltre, i ricercatori hanno anche esaminato per la prima volta gli effetti del comportamento di cristallizzazione degli agenti rinforzati con fibra di vetro e del nucleante β sul comportamento di cristallizzazione e le proprietà meccaniche del PP modificato nei compositi di polipropilene. Il meccanismo di adesione tra la fibra di rinforzo e la matrice di resina è stato trovato in grado di compensare la perdita della rigidità del PP mediante la modifica dell'agente nucleante β e migliorare notevolmente le sue proprietà meccaniche complete. Risultati di ricerca rilevanti sono stati recentemente pubblicati sulla rivista internazionale Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
Il risultato della ricerca "un metodo di preparazione di materiale composito di polipropilene" ha richiesto un brevetto di invenzione nazionale. Questo metodo combina il comportamento di cristallizzazione di due serie di agenti nucleanti α e β con fibra di vetro per formare un materiale composito di polipropilene ad alte prestazioni. Sono stati preparati compositi di polipropilene con rigidità e resistenza bilanciate, che hanno fornito una nuova idea e un nuovo metodo per la progettazione di nuovi compositi di polipropilene.
