Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά, τα σύνθετα πολυμερή ενισχυμένα με ίνες έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον τομέα της αεροδιαστημικής, της στρατιωτικής, της άμυνας, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της ναυπηγικής βιομηχανίας, του ιατρικού εξοπλισμού, του αθλητικού εξοπλισμού και άλλων πεδίων λόγω του ελαφρού βάρους, της υψηλής αντοχής και της άριστης συνολικής απόδοσης. Το πολυπροπυλένιο (PP), μία από τις πέντε θερμοπλαστικές ρητίνες γενικής χρήσης, είναι το δεύτερο μόνο στο πολυαιθυλένιο και το χλωριούχο πολυβινύλιο και έχει γίνει το ταχύτερα αναπτυσσόμενο πλαστικό γενικής χρήσης. Ωστόσο, το PP εξακολουθεί να παρουσιάζει ορισμένες ελλείψεις, όπως υψηλή συρρίκνωση κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, χαμηλή ανθεκτικότητα και αντοχή σε κρούση σε χαμηλές θερμοκρασίες και γήρανση. Με τη συνεχή βελτίωση των συνολικών μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών σε νέα πεδία εφαρμογών και περιπτώσεων, η ανάπτυξη νέων σύνθετων υλικών από πολυπροπυλένιο υψηλής απόδοσης έχει γίνει ένα σημαντικό ερευνητικό περιεχόμενο στον τομέα αυτό.
α Σχηματικό διάγραμμα παρασκευής νέων συνθέτων πολυπροπυλενίου με τροποποίηση του παράγοντα πυρήνωσης της σειράς α σε συνδυασμό με ενίσχυση οπτικών ινών
β Σχηματικό διάγραμμα του μηχανισμού ρύθμισης της κρυσταλλικής συμπεριφοράς του παράγοντα πυρήνωσης σε συνδυασμό με ενίσχυση οπτικών ινών για ενίσχυση της πρόσφυσης μεταξύ ρητίνης ίνας και μήτρας
Εμπνευσμένο από την ενίσχυση των ινών και τη σκλήρυνση των μετασχηματισμών φάσης των υλικών βιο-οστικής αντικατάστασης, η ερευνητική ομάδα του Zhang Yagang του Τμήματος Χημείας Πόρων του Ινστιτούτου Φυσικής και Χημείας του Xinjiang της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών συνδυάζει δημιουργικά τον ενισχυμένο με ίνες παράγοντα πυρήνωσης για τον έλεγχο της κρυστάλλωσης συμπεριφορά πολυπροπυλενίου. Μια νέα προσέγγιση για τα νέα σύνθετα πολυπροπυλενίου. Η μέθοδος σχηματίζεται από μια διαδικασία δύο σταδίων από πολυπροπυλένιο, έναν συμβατοποιητή, μια γυάλινη ίνα, έναν παράγοντα σχηματισμού πυρήνων και ένα αντιοξειδωτικό. Πρώτον, ένας παράγοντας πυρήνωσης χρησιμοποιείται για την επαγωγή πυρήνωσης του πολυπροπυλενίου και στη συνέχεια η ίνα υάλου συνδυάζεται με την ίνα υάλου για περαιτέρω επεξεργασία. Η βελτιωμένη μέθοδος επιλύει το πρόβλημα της απευθείας ανάμιξης πολυπροπυλενίου με παράγοντα πυρήνωσης και ίνες στην παραδοσιακή μέθοδο. Λόγω της εισαγωγής ινών υάλου ως ξένης ακαθαρσίας, ο παράγοντας πυρήνωσης δεν μπορεί να ασκήσει αποτελεσματικά τη λειτουργία του για τη ρύθμιση της συμπεριφοράς κρυστάλλωσης του πολυπροπυλενίου. .
Για πρώτη φορά, η ερευνητική εργασία μελέτησε συστηματικά την επίδραση διαφορετικών συστημάτων πυρήνων α και σύνθετων ινών γυαλιού στην παρασκευή σύνθετων πολυπροπυλενίων. Ταυτόχρονα, διερευνήθηκε η επίδραση της συγκέντρωσης του παράγοντα πυρήνωσης στις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων πολυπροπυλενίων. Το ΡΡ επιτυγχάνει ένα ισχυρό σύστημα συνδυασμού πυρήνων άλφα / πυρήνα υάλου και το καλύτερο σκεύασμα. Σχετικά αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο διεθνές περιοδικό Journal of Applied Polymer Science.
Επιπλέον, οι ερευνητές εξέτασαν για πρώτη φορά τις επιδράσεις της συμπεριφοράς κρυσταλλώσεως ενισχυμένης με ίνες υάλου και β πυριτικής ουσίας στην συμπεριφορά κρυστάλλωσης και τις μηχανικές ιδιότητες του τροποποιημένου ΡΡ σε σύνθετα πολυπροπυλένιο. Ο μηχανισμός της πρόσφυσης μεταξύ της ενισχυτικής ίνας και της ρητίνης μήτρας βρέθηκε ότι είναι ικανός να αντισταθμίσει την απώλεια της ακαμψίας του ΡΡ με την τροποποίηση του παράγοντα πυρήνωσης β και να βελτιώσει σημαντικά τις συνολικές μηχανικές του ιδιότητες. Τα σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο διεθνές περιοδικό Progress της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας (RSCAdvances).
Το ερευνητικό αποτέλεσμα "μια μέθοδος παρασκευής σύνθετου υλικού πολυπροπυλενίου" έχει υποβάλει αίτηση για ένα εθνικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Αυτή η μέθοδος συνδυάζει τη συμπεριφορά κρυστάλλωσης δύο σειρών μέσων πυρήνωσης α και β με ίνες γυαλιού για να σχηματίσουν σύνθετο υλικό πολυπροπυλενίου υψηλής απόδοσης. Κατασκευάστηκαν σύνθετα πολυπροπυλενίου με ισορροπημένη ακαμψία και αντοχή, τα οποία παρείχαν μια νέα ιδέα και μέθοδο για το σχεδιασμό νέων σύνθετων πολυπροπυλενίων.
