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聚丙烯(PP)以其机械性能好、无毒、相对密度低、耐化学品以及价廉、易加工成型的优良特性,成为合成树脂中增长速度最快、新产品开发最为活跃的品种之一。然而,由于聚丙烯本身的一些缺陷,如冲击性能不好,材料的拉伸强度、耐热性等抵抗外力作用的能力差,在很大程度上限制了聚丙烯材料的应用。近年来,改性聚丙烯成为聚丙烯发展的主要方向,通过添加成核剂调控聚丙烯的结晶行为和结晶形态,从而达到改善聚丙烯性能的目的,创造高性能化的聚丙烯产品,是非常有效切实可行的调控手段。本文设计合成了三个系列新的成核剂:以邻苯二甲酸钙为主体的β晶型成核剂,再通过与硬脂酰基硅酸酯水解缩聚形成的层状材料复合所得的SYLG系成核剂;以硬脂酰基硅酸酯的水解产物为主体掺杂硼类化合物的SYB系列成核剂;铝酸异丙酯与硬脂酸、苯甲酸和对叔丁基苯甲酸的一取代产物水解所得的铝系成核剂。并采用X-射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜考察了这几种类型的成核剂对聚丙烯结晶形态,结晶行为的影响,测定了PP/成核剂的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能等性能。结果表明,SYLG系成核剂都能诱导聚丙烯以β晶型结晶,利用酰基硅酸酯与邻苯二甲酸钙复合后,β晶型含量提高。在SY1LG1-2和SY2LG1-2的含量为0.3wt%时,聚丙烯体系中的β晶分别为65.80%和60.34%,同时使体系的结晶温度分别提高了11.58℃和9.13℃,但降低了结晶度。SYLG系成核剂的加入使聚丙烯的晶粒细化,并且球晶之间的界面模糊,从而提高了聚丙烯的冲击强度,尤其是在SY2LG1-2在含量为0.3wt%时,使聚丙烯的冲击强度提高了3倍,且对聚丙烯的拉伸强度和弯曲强度影响不大。SY2B、SY3B诱导聚丙烯以α晶型结晶,同时完善了球晶结构。SY1B则能诱导部分β-PP的生成,并且随着含量的增加β晶的含量也增大。SY1B、SY2B、SY3B能提高聚丙烯的冲击强度,但对其拉伸性能影响不大。添加0.3wt%SY1B使聚丙烯的弯曲强度下降了6.25 MPa,SY2B、SY3B使PP的弯曲强度略有增加。AlY、AlB和AlD都诱导聚丙烯以α晶型结晶,并且提高了聚丙烯的结晶速率。当其含量都为0.3wt%时,分别使聚丙烯体系的结晶温度提高了6.28℃、5.90℃和12.07℃,同时AlB和AlD使体系的结晶度分别提高了7.84%和2.68%。力学性能实验表明,AlY、AlB和AlD都提高了聚丙烯的冲击强度,尤其是在AlY含量为0.3wt%时,聚丙烯的冲击强度提高了20.70 kJ/m~2。AlY和AlD使聚丙烯的拉伸强度和弯曲强度都呈现先增大后略有下降的变化规律,PP的拉伸强度和弯曲强度随着AlB含量的增加而增大。