针对Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂基于Spheripol工艺制备的聚丙烯釜内合金的初生粒子中存在的两种外观形貌的粒子, 采用红外光谱(FTIR)、 核磁共振(NMR)、 扫描电镜(SEM)、 偏光显微镜(POM)、 热分析(DSC)和力学性能测试等方法对白色和半透明的初生态树脂粒子进行了组成、 结构和力学性能的比较研究。 FTIR, NMR和SEM结果表明, 两者外观形貌的差异主要是二段聚合中乙烯-丙烯共聚物的含量和分布不同。 DSC和POM结果表明, 乙烯-丙烯共聚物的存在使半透明粒子中聚丙烯的结晶速率高于白色粒子。 力学性能测试结果表明, 由于乙烯-丙烯共聚物含量少, 白色粒子的冲击韧性明显低于半透明粒子, 但拉伸强度和弯曲模量明显高于半透明粒子。 并基于聚合工艺提出了两种初生粒子形成的可能机理。

抗冲共聚聚丙烯(IPC)是聚丙烯与乙烯-α-烯烃共聚产物在反应釜内形成的原位共混物, 乙烯-α-烯烃无规共聚物(橡胶相)作为聚丙烯增韧剂, 增韧能力受其组成、 玻璃化转变温度(Tg)的影响很大。 目前工业界主要采用二甲苯可溶物来表征IPC中橡胶相的含量。 该研究采用红外光谱(FTIR)、 核磁共振(NMR)和热分析(DSC)等方法对两种不同催化剂制备的IPC的二甲苯可溶物, 进行了组成、 链结构及热性能对比研究, 结果显示二甲苯可溶物中除了乙烯-丙烯无规共聚物外, 还含有少量的具有可结晶乙烯序列的乙烯-丙烯多嵌段共聚物, 且两个样品中的乙烯-丙烯多嵌段共聚物中可结晶乙烯序列长度存在差别; 两个样品中乙烯、 丙烯单元在分子链上无规分布的程度比较接近; 丙烯序列PPP的含量相对低且乙烯共聚单元含量高的样品具有更低的Tg, 这将有利于其对聚丙烯抗冲击韧性的提高。