เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิมแล้ววัสดุคอมโพสิตโพลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยชนิดใหม่จะมีคุณสมบัติหลากหลายในด้านการบินการทหารการป้องกันยานยนต์การต่อเรือเครื่องมือทางการแพทย์อุปกรณ์กีฬาและสาขาอื่น ๆ เนื่องจากน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม โพลีโพรพีลีน (PP) ซึ่งเป็นหนึ่งในห้าประเภทเรซินเทอร์โมพลาสติกทั่วไปเป็นอันดับสองรองจากโพลิเอทิลีนและโพลิไวนิลคลอไรด์และกลายเป็นพลาสติกอเนกประสงค์ที่เติบโตเร็วที่สุด อย่างไรก็ตามพีพียังคงมีข้อบกพร่องอยู่บ้างเช่นการหดตัวในระหว่างการประมวลผลความเหนียวต่ำและความแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำและการเสื่อมสภาพ ด้วยการพัฒนาสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมอย่างต่อเนื่องของวัสดุในด้านการประยุกต์ใช้และโอกาสครั้งใหม่การพัฒนาวัสดุผสมโพรพิลีนที่มีประสิทธิภาพสูงใหม่กลายเป็นงานวิจัยที่สำคัญในสาขานี้
แผนภาพα Schematic ของการเตรียมโพรพิลีนโพรพิลีนใหม่โดยการปรับเปลี่ยนชุดตัวเร่งปฏิกิริยานิวตรอนซีรีย์αร่วมกับการเสริมแรงด้วยใยแก้ว
แผนภาพβ Schematic ของกลไกของตัวแทน nucleating ที่ควบคุมพฤติกรรมการตกผลึกรวมกับการเสริมใยแก้วเพื่อเพิ่มการยึดเกาะระหว่างเส้นใยและเรซินเมทริกซ์
แรงบันดาลใจจากการเสริมแรงด้วยเส้นใยและการเปลี่ยนเฟสของวัสดุทดแทนกระดูกชีวภาพทีมงานวิจัย Zhang Yagang ของภาควิชาเคมีทรัพยากรซินเจียงสถาบันฟิสิกส์และเคมีสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีนได้รวมเอาเส้นใยเสริมแรงและตัวแทน nucleating เพื่อควบคุมการตกผลึก พฤติกรรมของโพรพิลีน แนวทางใหม่ในการผลิตพอลิโพรพิลีนใหม่ วิธีนี้ถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการสองขั้นตอนของโพรพิลีน, compatibilizer, ใยแก้ว, ตัวแทน nucleating และสารต้านอนุมูลอิสระ ขั้นแรกให้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิวเคลียสเพื่อกระตุ้นการสร้างนิวเคลียสของโพรพิลีนและจากนั้นใยแก้วจะถูกรวมเข้ากับเส้นใยแก้วเพื่อนำไปแปรรูปต่อไป วิธีการที่ปรับปรุงใหม่นี้ช่วยแก้ปัญหาการผสมพอลิโพรพิลีนโดยตรงกับสารสร้างเม็ดสีและเส้นใยด้วยวิธีดั้งเดิม เนื่องจากการนำเส้นใยแก้วเป็นสิ่งเจือปนในต่างประเทศสารตัว nucleating จึงไม่สามารถใช้สมรรถนะการตกผลึกของโพรพิลีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ .
งานวิจัยครั้งแรกได้ทำการศึกษาผลของสารตัวทำละลายนิวเคลียสและระบบเส้นใยแก้วที่แตกต่างกันในการเตรียมพอลิโพรพิลีนคอมโพสิต ในขณะเดียวกันได้ทำการศึกษาสมบัติทางกลของพอลิโพรพีลีน PP ประสบความสำเร็จในระบบสมดุลย์อัลฟ่านิวเคลียส / glass fiber และสูตรที่ดีที่สุด ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารนานาชาติ Journal of Applied Polymer Science
นอกจากนี้นักวิจัยยังได้ตรวจสอบผลกระทบของการเกิดปฏิกิริยาการตกผลึกของเส้นใยแก้วและการตกผลึกของสารตัวเร่งปฏิกิริยาβต่อพฤติกรรมการตกผลึกและสมบัติเชิงกลของ PP ที่ผ่านการปรับปรุงแล้วในวัสดุผสมโพรพิลีน กลไกของการยึดติดระหว่างเส้นใยเสริมกับเรซินเมทริกซ์พบว่าสามารถชดเชยการสูญเสียความแข็งแกร่งของ PP ได้ด้วยการดัดแปลงของตัวทำปฏิกิริยานิวเคลียสβและช่วยปรับปรุงสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมได้อย่างมาก ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารนานาชาติความก้าวหน้าของราชสมาคมเคมี (RSCAdvances)
ผลการวิจัย "วิธีการเตรียมวัสดุเรซินโพรพิลีน" ได้นำมาประยุกต์ใช้กับสิทธิบัตรการประดิษฐ์แห่งชาติ วิธีนี้เป็นการรวมลักษณะการตกผลึกของตัวเร่งปฏิกิริยาสองชุดαและβร่วมกับเส้นใยแก้วเพื่อสร้างวัสดุผสมโพรพิลีนที่มีประสิทธิภาพสูง ได้มีการผลิตพอลิพรอพโพลีนคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงและความเหนียวที่สมดุลซึ่งเป็นแนวคิดใหม่และวิธีการในการออกแบบคอมโพสิตโพรพิลีนใหม่
