Традиционное упрочнение полипропилена обычно производится методом введения эластомерных упрочнителей, что затрудняет совместную оптимизацию прочности, вязкости и электрических свойств. Для решения этой проблемы в данном исследовании предложена не добавочная стратегия, основанная на расплавном смешивании случайного сополимера полипропилена (PPR), изотактического полипропилена (iPP) и нуклеирующего агента. Благодаря синергии iPP и нуклеирующего агента PPR формирует кристаллическую фазу с высоким содержанием β-кристаллов (относительное содержание β-фазы достигает 42%). После изотермической обработки содержание β-кристаллов увеличивается до 48%, образуются структуры множественных границ зерен. Такая структура множественных границ зерен подавляет образование механических и электрических трещин, а также усиливает интерфейсную поляризацию, что обеспечивает сбалансированную оптимизацию прочности, вязкости и электрических свойств. При сохранении прочности вязкость достигает 33,6 кДж/м², пробивное напряжение — 455 кВ/мм, диэлектрическая проницаемость увеличивается до 2,11. Пробивное напряжение пропорционально четвертой степени корня вязкости, что соответствует механико-электрической теории пробоя Фазергилла. Кроме того, по сравнению с традиционными системами упрочнения резиной, этот материал демонстрирует превосходную устойчивость к механическим повреждениям, при многократных механических повреждениях пробивное напряжение остается выше 300 кВ/мм. Данное исследование предлагает новый подход к разработке и производству материалов с высоким уровнем электрических и механических свойств одновременно.

полипропилен;кристаллизация;механические свойства;электрические свойства