V porovnaní s tradičnými materiálmi majú nové polymérové kompozity zosilnené vláknami široké spektrum aplikácií v oblasti letectva, vojenskej techniky, obrany, automobilového priemyslu, staviteľstva lodí, zdravotníckej techniky, športového vybavenia a iných polí, vzhľadom na ich nízku hmotnosť, vysokú pevnosť a vynikajúci komplexný výkon. Polypropylén (PP), jedna z piatich všeobecne používaných termoplastických živíc, je druhým len polyetylénom a polyvinylchloridom a stal sa najrýchlejšie rastúcim univerzálnym plastom. Napriek tomu má PP ešte určité nedostatky, ako je vysoká zmršťovacia schopnosť počas spracovania, nízka húževnatosť a rázová pevnosť pri nízkych teplotách a starnutie. S neustálym zlepšovaním komplexných mechanických vlastností materiálov v nových aplikačných oblastiach a príležitostiach sa vývoj nových vysokovýkonných polypropylénových kompozitných materiálov stal dôležitým výskumným obsahom v tejto oblasti.
Schematický diagram prípravy nových polypropylénových kompozitov modifikáciou nukleačného činidla radu α v kombinácii so zosilnením zo sklených vlákien
Schematický diagram mechanizmu nukleačného činidla regulujúceho kryštalizačné správanie v kombinácii so zosilnením zo sklených vlákien na zvýšenie adhézie medzi vláknami a matricovou živicou
Inšpirovaný posilňovaním vlákien a stuhnutím biologických kostných náhradných materiálov, výskumný tím Zhang Yagang z oddelenia chemie zdrojov, Xinjiangský inštitút fyziky a chémie, Čínska akadémia vied tvorivo kombinoval vláknovo spevnené a nukleačné činidlo na kontrolu kryštalizácie správanie polypropylénu. Nový prístup k novým polypropylénovým kompozitom. Spôsob je tvorený dvojstupňovým procesom z polypropylénu, kompatibilizátora, skleneného vlákna, nukleačného činidla a antioxidantu. Najprv sa použije nukleačné činidlo na indukovanie nukleácie polypropylénu a potom sa sklenené vlákno kombinuje so skleneným vláknom na ďalšie spracovanie. Vylepšená metóda rieši problém priameho miešania polypropylénu s nukleačným činidlom a vláknom v tradičnom spôsobe. V dôsledku zavedenia sklenených vlákien ako cudzích nečistôt nemôže nukleačné činidlo efektívne vyvíjať svoju funkciu regulácie kryštalizačného správania polypropylénu. ,
Po prvýkrát výskumné práce systematicky skúmali vplyv rôznych zložiek a nukleačného činidla a kompozitného systému zo sklenených vlákien na prípravu polypropylénových kompozitov. Zároveň sa skúmal vplyv koncentrácie nukleačného činidla na mechanické vlastnosti polypropylénových kompozitov. PP dosahuje ťažký balančný alfa nukleačný prostriedok / sklenený vláknový kombinovaný systém a najlepšiu formuláciu. Súvisiace výsledky výskumu boli nedávno publikované v medzinárodnom časopise Journal of Applied Polymer Science.
Navyše výskumníci po prvýkrát skúmali účinky skleného vlákna vystuženého a kryštalizačného správania nukleačného činidla na kryštalizačné správanie a mechanické vlastnosti modifikovaného PP v polypropylénových kompozitoch. Zistilo sa, že mechanizmus adhézie medzi vystužujúcim vláknom a matricovou živicou je schopný kompenzovať stratu tuhosti PP modifikáciou ß nukleačného činidla a výrazne zlepšuje jeho komplexné mechanické vlastnosti. Relevantné výsledky výskumu boli nedávno publikované v medzinárodnom časopise Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
Výsledok výskumu "metóda prípravy polypropylénového kompozitného materiálu" sa uplatnil na národný vynálezový patent. Táto metóda kombinuje kryštalizačné správanie dvoch sérií nukleačných činidiel α a β so sklenenými vláknami za vzniku vysoko účinného polypropylénového kompozitného materiálu. Boli pripravené polypropylénové kompozity s vyváženou tuhosťou a húževnatosťou, čo prinieslo novú myšlienku a spôsob navrhovania nových polypropylénových kompozitov.
