Berbanding dengan bahan tradisional, komposit polimer bertetulang serat baru mempunyai pelbagai aplikasi dalam aeroangkasa, tentera, pertahanan, automotif, pembinaan kapal, peralatan perubatan, peralatan sukan dan bidang lain kerana berat ringan, kekuatan tinggi dan prestasi komprehensif yang sangat baik. Polipropilena (PP), salah satu daripada lima resin termoplastik umum, adalah hanya untuk polietilena dan polivinil klorida, dan telah menjadi plastik tujuan umum yang paling pesat berkembang. Walau bagaimanapun, PP masih mempunyai beberapa kekurangan, seperti pengecutan tinggi semasa pemprosesan, kekuatan rendah dan kekuatan kesan pada suhu rendah, dan penuaan. Dengan peningkatan berterusan sifat-sifat mekanikal yang komprehensif bahan-bahan dalam bidang permohonan dan peristiwa-peristiwa baru, pembangunan bahan komposit polipropilena berprestasi tinggi baru telah menjadi kandungan penyelidikan penting dalam bidang ini.
α Rajah skematik penyediaan komposit polipropilena baru dengan pengubahsuaian α siri nukleat gabungan digabungkan dengan tetulang gentian kaca
Gambarajah skematik β mekanisme ejen nukleasi yang mengawal kelakuan penghabluran yang digabungkan dengan tetulang gentian kaca untuk meningkatkan lekatan antara resin serat dan matriks
Diilhamkan oleh pengukuhan serat dan transformasi fasa toughening bahan pengganti bio-tulang, Zhang Yagang Research Team dari Jabatan Kimia Sumber, Xinjiang Institut Fizik dan Kimia, Akademi Sains China secara kreatif menggabungkan serat bertulang dan agen nucleating untuk mengendalikan kristalisasi tingkah laku polipropilena. Pendekatan baru kepada komposit polipropilena baru. Kaedah ini dibentuk oleh proses dua langkah polipropilena, kompatibilizer, serat kaca, agen nukleat dan antioksidan. Pertama, ejen nukleat digunakan untuk mendorong nukleasi polipropilena, dan kemudian serat kaca digabungkan dengan gentian kaca untuk pemprosesan selanjutnya. Kaedah yang dipertingkatkan menyelesaikan masalah pencampuran polipropilena secara langsung dengan agen dan serat nukleasi dalam kaedah tradisional. Oleh kerana pengenalan gentian kaca sebagai kekotoran asing, ejen nukleat tidak dapat melaksanakan fungsinya mengawal kelakuan kristalisasi polipropilena. .
Untuk pertama kalinya, kerja penyelidikan secara sistematik mengkaji kesan berbeza α nucleating agent dan sistem komposit serat kaca pada penyediaan komposit polipropilena. Pada masa yang sama, kesan penumpuan agen nukleus pada sifat mekanik komposit polipropilena diselidiki. PP mencapai suatu sistem penggabungan alfa nukleat / gelas gentian yang sukar dan rumusan terbaik. Keputusan penyelidikan yang berkaitan baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal antarabangsa Journal of Applied Polymer Science.
Di samping itu, para penyelidik juga meneliti untuk pertama kalinya kesan-kesan gentian kaca yang diperkuatkan dan β pengukuhan agen pemangkin β pada tingkah laku penghabluran dan sifat-sifat mekanik PP yang diubahsuai dalam komposit polipropilena. Mekanisme lekatan antara serat penguat dan resin matriks didapati dapat mengimbangi kehilangan ketegaran PP oleh pengubahsuaian agen penggabungan β dan sangat meningkatkan sifat mekanik komprehensifnya. Keputusan penyelidikan yang relevan baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal antarabangsa Kemajuan Royal Society of Chemistry (RSC Advance).
Hasil penyelidikan "kaedah penyediaan bahan komposit polipropilena" telah memohon paten ciptaan kebangsaan. Kaedah ini menggabungkan tingkah laku penghabluran dua siri ejen nukleasi α dan β dengan serat kaca untuk membentuk bahan komposit polipropilena prestasi tinggi. Komposit polipropilena dengan ketegaran dan ketangguhan seimbang telah disediakan, yang memberikan idea dan kaedah baru untuk mereka bentuk komposit polipropilena baru.
