Controlling the structure and properties of toughened and reinforced isotactic polypropylene

par Shi-Wei Wang

Thèse de doctorat en Génie des Procédés et des Produits

Sous la direction de Guo Hua Hu et de Sandrine Hoppe.

Le président du jury était Xiao-Bo Liu.

Le jury était composé de Ming-Bo Yang.

Les rapporteurs étaient Xiao-Bo Liu, Michel Bouquey.

  • Titre traduit

    Contrôle des structures et des propriétés d'un polypropylène isotactique


  • Résumé

    En tant que polymère de grande diffusion, les applications du polypropylène isotactique (PP) sont limitées par sa faible resistance au choc. D'après la relation structure - propriétés, sa résistance au choc peut être améliorée en contrôlant sa structure. Dans ces travaux, différents types d'agents nucléants ont été utilsés pour promouvoir la formation des cristaux de type bêta et de mélanges de deux PP de masses molaires différentes. Les propriétés mécaniques, le comportement à la rupture, et la morphologie cristalline ont été étudiés. Les influences du type et de la teneur en peroxyde et agent nucléant sur la morphologie cristalline et les propriétés mécaniques ont aussi été explorées. Un agent nucléant suporté sur des nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT) a été utilisé pour modifier la structure cristalline du PP, ce qui a permis d'augumeter sa résistance au choc 7 fois comparée à celle du PP vierge et 3 fois comparée à celle du PP cristallisé en phase bêta. Cette importante augmentation en resistance au choc peut être attribuée à la formation des trans-cristaux de type bêta qui est favorisée par l?agent nucléant supporté sur les MWCNT


  • Résumé

    As a commodity polymer, the applications of isotactic polypropylene (PP) are limited by its low impact strength. Based on the structure-property relationship, its impact strength could be improved by controlling its structure. In this study, different kinds of nucleating agents were used to promote the formation of beta crystals of PP as well as mixtures of two PPs of different molar masses. The mechanical properties, fracture behaviour, and crystalline morphology were investigated. The effects of the type and content of the peroxide and nucleating agent on the crystalline structure and mechanical properties of the PP were also explored. A multi-walled carbon nanotude (MWCNT) supported nucleating agent was introduced to modify the crystalline structure of PP and the impact strength of the resulting PP was 7 times that of the pure PP and more than 3 times that of beta nucleated PP. The large increase in the impact strength was attributed to the formation of beta transcrystalline morphology which was promoted by the MWCT supported nucleating agent


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