聚丙烯因其优异的综合性能,广泛应用于我们的生产生活中。但由于韧性较差,限制了其在某些韧性要求较高领域的应用和拓展,因此对聚丙烯进行增韧改性非常重要。添加β晶成核剂进行增韧改性是一种简单有效的方法。研究表明,某些二元羧酸锌盐是一种有效的β晶成核剂,但是对此类成核剂的成核性能还缺乏系统的研究,同时缺少其与聚丙烯另一种重要加工助剂缚酸剂配伍性的研究。本论文对不同碳链长度的脂肪族二元羧酸锌盐在聚丙烯中的成核性能进行了系统研究,并探讨了其与常用的缚酸剂硬脂酸钙的配伍性和失效机理。首先,合成了碳原子数分别为2-10的九种脂肪族二元羧酸锌盐,考察了其在等规聚丙烯(iPP)中的成核性能。实验结果表明己二酸锌(ZnAA)、庚二酸锌(ZnPA)和辛二酸锌(ZnSA)能够有效诱导聚丙烯产生β晶型。与空白聚丙烯相比,成核聚丙烯的抗冲击强度分别提高了 238%、224%和203%;结晶温度提高了 4-6℃;β晶型含量(kβ值)分别为0.96、0.94和0.86;而其他六种羧酸锌盐包括乙二酸锌、丙二酸锌、丁二酸锌、戊二酸锌、壬二酸锌、癸二酸锌不能有效诱导聚丙烯β晶型的生成。以上结果表明己二酸锌、庚二酸锌、辛二酸锌是高效的聚丙烯β晶成核剂。其次,以己二酸锌、辛二酸锌两种β晶成核剂作为研究对象,研究了退火处理、熔体温度、降温速率等加工工艺和结晶条件对成核聚丙烯性能的影响。结果发现退火处理对成核聚丙烯力学性能尤其是冲击强度有较大的提升。在所研究的熔体温度范围内,熔体温度没有显著影响聚丙烯的力学性能。通过Flash DSC研究了降温速率对iPP结晶熔融行为的影响。结果表明,随着降温速率的提升,聚丙烯β晶特征峰逐渐减弱,说明过快的降温速率不利于聚丙烯β晶型的生成。相比较而言,成核效果较好的己二酸锌受降温速率的影响小于辛二酸锌。最后,研究了三种二元羧酸锌和缚酸剂硬脂酸钙(CaSt)在聚丙烯加工过程中的配伍性。实验结果表明缚酸剂CaSt的加入会导致ZnAA失效,不能有效诱导聚丙烯产生β晶型。我们进一步探讨了其失效机理。傅里叶红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热仪(DSC)的实验结果表明缚酸剂和成核剂之间没有发生化学反应。通过EDS能谱图发现,成核剂ZnAA周围聚集CaSt,偏光显微镜(POM)实验观察到加入的CaSt在高温下溶解在聚丙烯熔体中,在结晶过程中聚集在成核剂周边,占据或屏蔽成核位点,阻碍了聚丙烯在成核剂表面的附生结晶过程,从而导致成核剂ZnAA的失效。