O reforço tradicional do polipropileno geralmente utiliza a introdução de aditivos elastoméricos, tornando difícil a otimização sinérgica da resistência, tenacidade e propriedades elétricas. Para resolver esse problema, este estudo propõe uma estratégia sem adição, através da mistura em fusão de copolímero aleatório de polipropileno (PPR), polipropileno isotático (iPP) e nucleantes. Utilizando a indução sinérgica de iPP e dos nucleantes, o PPR gera uma fase cristalina com alto teor de cristais β (o teor relativo da fase cristalina β é de 42%). Após tratamento isotérmico, o teor de cristais β aumenta para 48%, formando estruturas de múltiplas fronteiras de grão. Essa estrutura de múltiplas fronteiras de grão suprime a nucleação de fissuras mecânicas e condutivas, e aumenta a polarização da interface, o que resulta na otimização equilibrada da resistência, tenacidade e propriedades elétricas. Mantendo a resistência, a tenacidade chega a 33,6 kJ/m², a resistência à ruptura atinge 455 kV/mm, e a constante dielétrica aumenta para 2,11. A resistência à ruptura é proporcional à raiz quarta da tenacidade, conforme a teoria mecânico-elétrica de ruptura de Fothergill. Além disso, em comparação com sistemas tradicionais de reforço com borracha, este material apresenta excelente resistência a danos mecânicos, mantendo a resistência à ruptura acima de 300 kV/mm após danos mecânicos repetidos. Este estudo fornece uma nova abordagem para o design e fabricação de materiais que combinam alta performance elétrica e mecânica simultaneamente.

polipropileno; cristalização; propriedades mecânicas; propriedades elétricas