O'i gymharu â deunyddiau traddodiadol, mae gan y cyfansoddion polymerau newydd atgyfnerthu ffibr ystod eang o geisiadau mewn awyrofod, milwrol, amddiffyn, modurol, adeiladu llongau, offer meddygol, offer chwaraeon a meysydd eraill oherwydd eu pwysau ysgafn, cryfder uchel a pherfformiad cynhwysfawr rhagorol. Mae polypropylen (PP), un o'r pum resin thermoplastig pwrpas cyffredinol, yn ail yn unig i polyethylen a chlorid polyvinyl, a daeth y blastig pwrpas cyffredinol sy'n tyfu gyflymaf. Fodd bynnag, mae gan PP rai diffygion o hyd, megis crebachu uchel yn ystod prosesu, caledwch isel a chryfder yr effaith ar dymheredd isel, a heneiddio. Gyda gwelliant parhaus i nodweddion mecanyddol cynhwysfawr deunyddiau mewn meysydd ac achlysuron cais newydd, mae datblygu deunyddiau cyfansawdd polypropylen newydd o berfformiad uchel wedi dod yn gynnwys ymchwil pwysig yn y maes hwn.
α Diagram schematig o baratoi cyfansoddion polypropylen newydd trwy addasu asiant niwcleiddio cyfres α ynghyd â atgyfnerthu ffibr gwydr
β Diagram schematig o fecanwaith asiant cnewyllol sy'n rheoleiddio ymddygiad crisialu ynghyd ag atgyfnerthu ffibr gwydr i wella'r adlyniad rhwng resin ffibr a matrics
Wedi'i ysbrydoli gan atgyfnerthu'r ffibr a thrawsnewid cyfnod o ddeunyddiau ailosod bio-asgwrn, Tîm Ymchwil Zhang Yagang o'r Adran Adnoddau Cemeg, Sefydliad Ffiseg a Chemeg Xinjiang, roedd Academi y Gwyddorau Tsieineaidd yn cyfuno'n greadigol yr asiant atgyfnerthu ffibr a chnewyllo i reoli'r crisialu ymddygiad polypropylen. Ymagwedd newydd at gyfansoddion polypropylen newydd. Caiff y dull ei ffurfio gan broses dau gam o polypropylen, cydweddolydd, ffibr gwydr, asiant cnewyllol a gwrthocsidydd. Yn gyntaf, defnyddir asiant cnewyllol i ysgogi niwcleiddiad y polypropylen, ac yna cyfunir y ffibr gwydr â'r ffibr gwydr ar gyfer prosesu pellach. Mae'r dull gwell yn datrys y broblem o gymysgu'n uniongyrchol polypropylen gydag asiant niwcleiddio a ffibr yn y dull traddodiadol. Oherwydd cyflwyno ffibr gwydr fel aneddfedrwydd tramor, ni all yr asiant niwcleiddio weithredu ei swyddogaeth o reoleiddio ymddygiad crisialu polypropylen yn effeithiol. .
Am y tro cyntaf, mae'r gwaith ymchwil yn astudio'n systematig effaith gwahanol asiant nwyleiddio α a system gyfansawdd ffibr gwydr ar baratoi cyfansoddion polypropylen. Ar yr un pryd, ymchwiliwyd i effaith crynodiad yr asiant cnewyllol ar eiddo mecanyddol cyfansoddion polypropylen. Mae PP yn cyflawni system gyfuniad cydbwysedd ffibr gwydr / asiant cemegol gwydr alffa a'r ffurfiad gorau. Cyhoeddwyd canlyniadau ymchwil cysylltiedig yn ddiweddar yn y cylchgrawn rhyngwladol Journal of Applied Polymer Science.
Yn ogystal, archwiliodd yr ymchwilwyr am y tro cyntaf effeithiau ffibr gwydr a atgyfnerthwyd ac ymddygiad crisialu asiant niwclearol β ar ymddygiad crisialu ac eiddo mecanyddol PP addasu mewn cyfansoddion polypropylen. Canfuwyd bod mecanwaith y cydlyniad rhwng y ffibr atgyfnerthu a'r resin matrics yn gallu gwneud iawn am golli anhygrwydd y PP trwy addasu'r asiant cnewyllol β a gwella ei heiddo mecanyddol cynhwysfawr yn fawr. Cyhoeddwyd canlyniadau ymchwil perthnasol yn ddiweddar yn y cylchgrawn rhyngwladol Cynnydd y Gymdeithas Cemeg Frenhinol (RSCAdvances).
Mae'r canlyniad ymchwil "dull paratoi o ddeunydd cyfansawdd polypropylen" wedi gwneud cais am batent dyfais cenedlaethol. Mae'r dull hwn yn cyfuno ymddygiad crisialu dwy gyfres o asiantau niwcleiddio α a β â ffibr gwydr i ffurfio deunydd cyfansawdd polypropylen uchel ar berfformiad. Paratowyd cyfansoddion polypropylen gydag anhyblyg a chysondeb cytbwys, a oedd yn darparu syniad a dull newydd ar gyfer dylunio cyfansoddion polypropylen newydd.
