So với các vật liệu truyền thống, vật liệu tổng hợp polyme gia cường sợi mới có nhiều ứng dụng trong hàng không vũ trụ, quân sự, quốc phòng, ô tô, đóng tàu, thiết bị y tế, thiết bị thể thao và các lĩnh vực khác do trọng lượng nhẹ, độ bền cao và hiệu suất toàn diện tuyệt vời. Polypropylene (PP), một trong năm loại nhựa nhiệt dẻo có mục đích chung, chỉ đứng sau polyetylen và polyvinyl clorua, và đã trở thành loại nhựa tổng hợp có mục đích phát triển nhanh nhất. Tuy nhiên, PP vẫn còn một số thiếu sót, chẳng hạn như co ngót cao trong quá trình chế biến, độ dẻo dai thấp và sức mạnh tác động ở nhiệt độ thấp và lão hóa. Với việc cải tiến liên tục các tính chất cơ học toàn diện của vật liệu trong các lĩnh vực ứng dụng mới và các dịp, việc phát triển vật liệu composite polypropylene hiệu suất cao mới đã trở thành một nội dung nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực này.
α Sơ đồ sơ đồ chuẩn bị vật liệu tổng hợp polypropylene mới bằng cách sửa đổi tác nhân tạo hạt nhân α loạt kết hợp với gia cố sợi thủy tinh
β Sơ đồ sơ đồ cơ chế tác nhân tạo mầm điều chỉnh hành vi kết tinh kết hợp với cốt sợi thủy tinh để tăng độ bám dính giữa chất xơ và nhựa ma trận
Lấy cảm hứng từ việc gia cố sợi và gia cố chuyển pha của vật liệu thay thế xương sinh học, Nhóm nghiên cứu Zhang Yagang thuộc Khoa Hóa học, Viện Vật lý và Hóa học Tân Cương, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc kết hợp sáng tạo chất xơ và nhân tạo để kiểm soát sự kết tinh hành vi của polypropylene. Một cách tiếp cận mới đối với vật liệu tổng hợp polypropylene mới. Phương pháp này được hình thành bởi một quá trình hai bước của polypropylene, một chất tương thích, một sợi thủy tinh, một chất tạo hạt nhân và một chất chống oxy hóa. Đầu tiên, một tác nhân tạo mầm được sử dụng để tạo ra sự tạo mầm của polypropylene, và sau đó sợi thủy tinh được kết hợp với sợi thủy tinh để chế biến tiếp. Phương pháp nâng cao giải quyết vấn đề trộn trực tiếp bằng polypropylene với chất tạo hạt và chất xơ theo phương pháp truyền thống. Do sự ra đời của sợi thủy tinh như một tạp chất nước ngoài, các tác nhân tạo mầm có thể không có hiệu quả thực hiện chức năng của nó trong việc điều chỉnh hành vi kết tinh của polypropylene. .
Lần đầu tiên, công trình nghiên cứu đã nghiên cứu một cách có hệ thống hiệu quả của các tác nhân tạo hạt nhân khác nhau và hệ thống tổng hợp sợi thủy tinh lên việc chuẩn bị vật liệu tổng hợp polypropylene. Đồng thời, tác dụng của nồng độ chất tạo mầm lên các tính chất cơ học của vật liệu tổng hợp polypropylene đã được nghiên cứu. PP đạt được một sự cân bằng cứng rắn nhân tố hạt nhân / hệ thống kết hợp sợi thủy tinh và công thức tốt nhất. Các kết quả nghiên cứu liên quan gần đây đã được công bố trên tạp chí quốc tế Journal of Applied Polymer Science.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng kiểm tra lần đầu tiên những tác động của sợi thủy tinh gia cố và hành vi kết tinh nhân tạo hạt nhân trên hành vi kết tinh và tính chất cơ học của PP biến tính trong vật liệu tổng hợp polypropylene. Cơ chế của độ bám dính giữa sợi gia cố và nhựa ma trận đã được tìm thấy để có thể bù đắp cho sự mất độ cứng của PP bằng cách sửa đổi tác nhân tạo mầm và cải thiện đáng kể tính chất cơ học toàn diện của nó. Các kết quả nghiên cứu có liên quan gần đây đã được công bố trên tạp chí quốc tế Progress of the Royal Society of Chemistry (RSCAdvances).
Kết quả nghiên cứu "một phương pháp chuẩn bị vật liệu composite polypropylene" đã được áp dụng cho một bằng sáng chế quốc gia. Phương pháp này kết hợp các hành vi kết tinh của hai loạt các tác nhân tạo hạt α và β với sợi thủy tinh để tạo thành vật liệu composite polypropylene hiệu suất cao. Vật liệu tổng hợp Polypropylene với độ cứng cân bằng và độ dẻo dai đã được chuẩn bị, cung cấp một ý tưởng mới và phương pháp thiết kế vật liệu tổng hợp polypropylene mới.
