U poređenju sa tradicionalnim materijalima, novi polimerni kompoziti ojačani fiberom imaju široku primenu u vazduhoplovstvu, vojnoj, odbrambenoj, automobilskoj, brodogradnji, medicinskoj opremi, sportskoj opremi i drugim poljima zbog svoje male težine, visoke čvrstoće i izvrsnih sveobuhvatnih performansi. Polipropilen (PP), jedna od pet termoplastičnih smola za opću upotrebu, je druga samo za polietilen i polivinilklorid i postala je najbrže rastuća plastika za opću namjenu. Međutim, PP i dalje ima nekih nedostataka, kao što su velika skupljanja tokom obrade, niska čvrstoća i jačina udarca na niskim temperaturama, i starenje. Uz kontinuirano poboljšanje sveobuhvatnih mehaničkih osobina materijala u novim oblastima primjene i prilikama, razvoj novih visoko kvalitetnih polipropilenskih kompozitnih materijala postao je važan istraživački sadržaj u ovoj oblasti.
α Šematski dijagram pripreme novih polipropilenskih kompozita modifikacijom nukleacionog agensa serije α u kombinaciji sa armaturom od staklenih vlakana
β Shematski dijagram mehanizma nukleacionog agensa koji reguliše kristalizaciono ponašanje u kombinaciji sa armaturom od staklenih vlakana radi poboljšanja adhezije između vlakna i matrične smole
Inspirisan pomoću ojačanja vlakana i fazne transformacije toughening materijala za zamenu bioloških kostiju, istraživački tim Zhang Yagang-a odeljenja za hemiju resursa, Xinjiang Institut za fiziku i hemiju Kineske akademije nauka kreativno je kombinovao vlakno ojačan i nukleaciono sredstvo za kontrolu kristalizacije ponašanje polipropilena. Novi pristup novim polipropilenskim kompozitima. Metoda se formira dvostepenim procesom polipropilena, kompatibilizatora, staklenog vlakna, sredstva za nukleaciju i antioksidanta. Prvo, nukleaciono sredstvo se koristi da indukuje nukleaciju polipropilena, a zatim se stakleno vlakno kombinuje sa staklenim vlaknima za dalju obradu. Poboljšana metoda rešava problem direktnog mešanja polipropilena sa nukleacionim agensom i vlaknima u tradicionalnom načinu. Zbog uvođenja staklenih vlakana kao stranih nečistoća, nukleaciono sredstvo ne može efikasno vršiti svoju funkciju regulisanja ponašanja kristalizacije polipropilena. .
Po prvi put, istraživački rad je sistematski proučavao efekat različitog α nukleacionog agenta i kompozitnog sistema od staklenih vlakana na pripremu polipropilenskih kompozita. Istovremeno, ispitivan je efekat koncentracije nukleacionih sredstava na mehaničke osobine polipropilenskih kompozita. PP postiže težak balansni alfa nukleacijski agens / kombinacije staklenih vlakana i najbolju formulaciju. Srodni rezultati istraživanja nedavno su objavljeni u međunarodnom časopisu Journal of Applied Polymer Science.
Pored toga, istraživači su takođe prvi put ispitivali efekte ojačane staklenim vlaknima i ponašanje kristalizacije β nukleacionog agensa na ponašanje kristalizacije i mehaničke osobine modifikovanog PP u kompozitima polipropilena. Utvrđeno je da mehanizam adhezije između ojačavajućeg vlakna i matrične smole može kompenzirati gubitak krutosti PP modifikacijom β nukleacionog agensa i značajno poboljšati sveobuhvatne mehaničke osobine. Relevantni rezultati istraživanja nedavno su objavljeni u međunarodnom časopisu Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
Rezultati istraživanja "metoda pripreme kompozitnog materijala polipropilena" prijavili su se za nacionalni patent izuma. Ovaj metod kombinuje ponašanje kristalizacije dve serije nukleacionih agenasa α i β sa staklenim vlaknima kako bi se formirao kompozitni materijal od polipropilena visokih performansi. Pripremljeni su polipropilenski kompoziti sa balansiranom krutošću i žilavostom, što je pružilo novu ideju i metodu za projektovanje novih polipropilenskih kompozita.
