成核剂概述

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epe生产工艺成核剂

epe生产工艺成核剂

epe生产工艺成核剂EPE(Expanded Polyethylene)是一种常用的包装材料,由于其特殊的材质和性能,广泛地应用于包装行业。

在EPE的生产过程中,成核剂起着重要的作用。

下面将介绍EPE生产工艺中成核剂的功能及其使用方法。

成核剂是一种添加剂,可在聚乙烯熔融状态下引入气泡或细小颗粒,从而促进EPE泡沫的形成,提高其密度和性能。

成核剂大致可分为化学成核剂和物理成核剂两种类型。

化学成核剂是一种化学物质,可通过与聚乙烯分子结合,形成一定大小的团聚物。

在EPE生产过程中,化学成核剂可与聚乙烯共同熔融,并在冷却过程中形成团聚物。

这些团聚物作为稳定的核心,吸引周围的聚乙烯分子聚集在一起,形成气泡或颗粒。

这些气泡或颗粒分散在EPE中,使其具有更高的密度和更好的抗压性能。

物理成核剂通常是一种固体物质,如小颗粒或细小纤维。

在制备EPE的过程中,物理成核剂通过在聚乙烯熔融状态下添加,形成细小颗粒或纤维。

这些颗粒或纤维在混合熔融物中作为晶核存在,促进聚乙烯分子的排列形成气泡。

经过加热、捏热和冷却等工艺,这些气泡被封存在EPE材料中,增加了其密度和力学性能。

在EPE生产中使用成核剂具有以下几个好处:1. 提高材料的密度:通过添加成核剂,在EPE中形成大量气泡或颗粒,使材料的密度增加,结构更加牢固。

2. 增强材料的抗压性能:由于气泡或颗粒的存在,EPE材料可以承受更大的压力,减少材料的变形和破损。

3. 改善材料的保温性能:气泡的存在可以减少热传导,从而提高EPE材料的保温性能。

使用成核剂的方法有多种,其中最常见的是在EPE材料的制备过程中直接添加成核剂。

可以选择化学成核剂或物理成核剂,根据需要调整添加量和粒径大小。

此外,还可以通过改变加热和冷却的工艺参数来调节成核剂的分散效果和气泡尺寸。

总之,在EPE的生产工艺中,成核剂扮演着重要的角色。

合理使用成核剂可以改善EPE材料的性能,提高其密度、抗压性能和保温性能。

成核剂详细说明

成核剂详细说明

成核剂效果加快结晶速率、增加结晶密度外文名nucleator适用对象聚乙烯、聚丙烯等类型新功能助剂拼音cheng he ji 中文名成核剂1基本内容弹性体增韧塑料体系,是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。

塑料连续相又称为塑料基体。

弹性体可以是橡胶也可以是热塑性弹性体,如EPR EPDM、BR、POE、SBS等。

早期的塑料增韧体系主要采用橡胶作为增韧剂,故称为橡胶增韧塑料体系。

20世纪80年代以来,除继续采用橡胶作为增韧剂外,以各种热塑性弹性体作为增韧剂的塑料增韧体系也获得广泛的应用1乙丙橡胶(EPR)改性PP为了改善PP的抗冲性能,人们很早就采用橡胶与PP共混。

由于EPR与PP 相容性良好,所以成为增韧PP中最常用的橡胶品种。

用EPR与PP共混可以改善PP的冲击强度、低温脆性。

当EPR含量为20%时,PP/EPR共混物的缺口冲击强度比纯PP高10倍,脆化温度比纯PP下降4倍之多。

2三元乙丙橡胶(EPDM)改性PPEPDM对PP的增韧与EPR相似,随着EPDM含量的增加,体系冲击强度有较大的提高。

当EPDM含量为20%时,PP/EPDM共混物的缺口冲击强度比纯PP高4 倍左右,耐低温性能有所改善。

3PP/BR共混体系顺丁橡胶(BR)具有高弹性、良好的低温性能(玻璃化温度为-110P左右)和耐磨性、耐挠曲性等优良特性。

而且它的容度参数与PP相近,实践证明,它们的相容性较好,增韧效果明显。

以国产容体指数0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和国产门尼粘度44的顺丁橡胶按100;15 (质量比)共混,所得PP/BR共混物的常温冲击强度比纯PP高6倍,脆化温度下降4倍。

同时该共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的挤出膨胀比都小,成型后尺寸稳定性较好。

4PP/SBS共混体系SBS具有高弹性、耐低温性等特点,同时它兼具有硫化橡胶和热塑性的优良性能。

研究表明,PP/SBS体系的冲击强度、断裂伸长率随着SBS加入量的增加而逐步提高,SBS含量在10到15份时,共混物的综合力学性能最佳。

热熔胶成核剂

热熔胶成核剂

热熔胶成核剂
热熔胶成核剂在药物制剂中有着重要的作用。

它由热熔胶复合物组成,其特殊的分子
结构使其具有强大的核凝能力。

它在制药中可广泛用于药物的结晶析出,以及提高药物的
溶解度和药物的稳定性等方面。

热熔胶成核剂主要由聚氧化乙烯(PVA)、聚乙二醇(PEG)、乙烯/丙烯共聚物
(VA/A)等组成。

PVA具有优异的核凝性能,能够促进药物的分解,提高药物的溶解度;PEG具有使药物很好地溶于体液中的特性,而VA/A共聚物可以使药物具有较高的热稳定性。

热熔胶成核剂的制备技术有很多,例如溶剂-溶剂技术、剪切混合技术、热溶剂技术、饱和蒸馏技术等。

首先,将PVA、PEG和VA/A共聚物经过一定比例混合,并在80℃到85℃下作用,使其形成均匀可调混合物;然后,将该混合物加入溶剂,使混合物完全溶解;最后,将溶质-溶剂混合物分离,在恒温烘箱中结晶,得到所需的热熔胶成核剂。

热熔胶成核剂具有很多优点,其中最显著的是,它可以增加药物的溶解度和生物利用度,促进药物的细微结晶,可以减少早期处方的毒性,改善药物的生物利用度,从而更安全、更有效地使用药物。

此外,热熔胶成核剂还有一个重要的优点,就是体积小,分散度高,绝缘特性差,可
以在低温环境提高药物的稳定性,并提高恒温反应量。

此外,热熔胶成核剂还可以防止药
物被混合调整,降低制剂泡腾等缺陷,使药物更安全、更有效。

聚酰胺结晶的成核剂

聚酰胺结晶的成核剂

聚酰胺结晶的成核剂
聚酰胺是一种高分子化合物,结晶过程比较复杂。

为了促进聚酰胺的结晶过程,常常需要添加一些成核剂。

成核剂是通过提供结晶核心,促进结晶的形成和增长。

常用的聚酰胺结晶成核剂有以下几种:
1. 无机成核剂:如纳米二氧化硅、纳米氧化铝等。

这些颗粒具有较高的界面能和较小的晶体尺寸,可以作为聚酰胺结晶的引发点,促进结晶的发生和扩展。

2. 有机成核剂:如聚酰胺类降解产物、小分子有机化合物等。

这些成核剂具有与聚酰胺相似的结构,可以与聚酰胺分子相互作用形成成核点,从而促进结晶的形成。

3. 表面活性剂:如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等。

这些表面活性剂可以在聚酰胺分子表面形成胶束结构,提供有序的局部环境,促进聚酰胺分子的有序排列和结晶的进行。

4. 温度和溶剂:调节温度和溶剂的选择也可以对聚酰胺的结晶起到一定的影响。

通过调节温度和溶剂的条件,可以调整聚酰胺的结晶速度和结晶度。

总的来说,选择合适的成核剂对于促进聚酰胺结晶非常重要。

根据具体的应用需求和聚酰胺的性质,可以选择适合的成核剂来实现聚酰胺的结晶和精细控制。

结晶成核剂

结晶成核剂

结晶成核剂Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT结晶成核剂一.成核剂的定义根据结晶形态的不同一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。

α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等,又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。

目前市售种类多属此类,主要包括二叉山梨醇(dbs)及其衍生物、芳香基磷酸酯盐类,取代苯甲酸盐等,尤以dbs类成核透明剂的应用最为普通。

通常所说的成核剂是指α成核剂.按结构的不同,成核剂又可分为、和类.例如无机类有滑石粉、云母、碳酸钙等,其粒径应小于可见,否则会极大影响材料的。

而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品,优点为提高制品抗冲击性但不降低甚至提高制品的热变形温度,使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。

成核剂的品种及量的选择在结晶过程中起了结晶中心作用的外加物质称为成核剂.有人试验过成核剂在材料表面充分吸收结晶晶体从而降低了形成晶核所需的成核剂可以加快高聚物结晶速度减少结晶速度对温度的制得结构均匀、尺寸制品。

成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料,透过改变树脂的结晶行为,加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

近年来国内聚烯烃成核剂市场发展十分迅速,除下游改性塑料企业外,石化企业纷纷推出透明专用料,显示着国内聚烯烃成核剂市场已经形成。

燕山石化高新技术股份有限公司与山西省化工研究所合作建设的300公吨/年tm系列和tmb系列成核剂生产线,使国内成核剂生产技术与国外技术的差距大大缩小。

二、成核剂的常用种类成核剂(重要的是聚丙烯成核剂)从化学结构上主要可分为无机类和有机类两大类。

1、无机类:无机类成核剂主要有滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。

这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂,研究与应用得最多是滑石粉、云母等。

成核剂

成核剂

成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料,透过改变树脂的结晶行为,加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

1.聚合物的结晶特性
塑料等高聚物的结晶特性是晶体不整齐,结晶不完全、结晶速度慢及没有固定熔点。

而成核剂的加入便极大的改善了自然结晶情况下的种种缺憾,方便了我们的设计生产过程。

2.成核剂对PE PP 聚酰胺热塑性树脂如何进行结晶改性的
成核剂的加入起到了异相成核的作用,使PP的洁净度有所提高,其结晶形态有了明显的变化,而加入不同类型的成核剂可以改变PP的结晶形态并影响其物理性能。

α型结晶形态可增强PP的拉伸性能和挠曲强度,即刚性的硬度有所加大;β型结晶形态可增强PP的缺口冲击强度及热边温度。

在一定的范围内,添加成核剂可改进pp的熔体流动速率值。

对于PE,到目前为止文献尚缺乏对聚乙烯成核剂、成核机理系统研究的报道。

研究多是将用于聚丙烯的成核剂应用于聚乙烯的成核。

但由于聚乙烯的晶体结构与结晶速度与聚丙烯有很大差别,因此结果往往并不理想。

此外,多是一些将常用的塑料助剂如硬脂酸盐用于聚乙烯的成核改性结果也难如人意。

而对于聚酰胺来说,MgO、CaF2及滑石粉的均为尼龙66的有效成核剂,可以使其结晶温度升高、结晶速率加快这为尼龙66的快速成型提高生产效率提供了可能;并使它的球晶微细化、均匀化,成核剂的加入,可改善尼龙66的力学性能。

助剂化学-成核剂简介

助剂化学-成核剂简介

成核剂简介天津大学求是学部查浩3010210060一成核剂概述1成核剂概念成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料,透过改变树脂的结晶行为,加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

成核剂作为聚烯烃的一种优良的改性助剂, 加入少量就能大幅度提高材料的透明度、热变形温度和制品的强度, 能在很大程度上改善其应用性能, 因此,它的开发和应用受到普遍关注。

成核剂由于可以加快结晶速率, 因此被广泛应用于半结晶聚合物的结晶过程。

针对不同的物质,成核剂又有不同的种类。

例如,目前聚丙烯( PP) 成核剂的种类就有很多,按成核剂诱导生成的PP结晶形态不同可以分为α成核剂、β成核剂和γ成核剂。

作为一种新型功能性助剂,它具有改变树脂的结晶行为、结晶形态和球晶尺寸,进而提高制品的加工和应用性能之功效。

聚合物的结晶改性已成世界通用塑料工程化、工程塑料高性能化的主要内容,它们与填充/增强改性、聚合物共混改性和化学交联改性一并构成了完整的聚合物改性体系。

经成核剂改性后的聚合物,不仅能保留聚合物原有的特点,而且性价比也优于许多透明材料,其热变形温度高,刚性好,屈服强度高,结晶速度快,加工性能好,使用范围广,尤其适用于透明性要求高,需高温下使用的器具。

结晶改性所得的基料价廉易得,且结晶改性技术难度低,灵活性好,简单易行。

因此,目前结晶改性已成为最活跃、最常用的有效聚合物改性方法,成核剂已成为国内外广泛关注的新功能型助剂。

2成核剂作用原理结晶型高聚物有多种结晶形态,在不同的结晶条件下可以形成单晶、球晶、树枝状晶等。

结晶型聚合物在加工过程中一般生成球晶极其不完整,它是高聚物结晶的最常见的特征形态,是由一个晶核开始,以相同生长速率同时向各个方向放射生成的,聚合物熔体冷却过程中,分子链排列成有规结构,处于熔融状态的大分子链的运动是无规则的,但在某些区域会出现几个链段聚集在一起呈现有序的结晶,一旦有序尺寸达到了临界值,便稳定存在而形成晶核。

成核剂配方

成核剂配方

成核剂配方成核剂,又被称为胶合剂,是用于粘合、粘结两个或更多组件的可涂布物质,广泛应用于工业制品和家庭用品的制造过程中。

它可以保证组件有效地在一个完整的部件中粘合,以满足特定的规格要求和使用要求。

成核剂的组成比例,以及每种组件的质量,决定了其粘合强度、失效温度和有效使用时间。

正确的成核剂配方,可以满足生产过程中的机械性能要求,并使产品质量受到最大的保护。

主要的成核剂成分有:固体胶料,乳化剂,小分子增稠剂,稳定剂,抗氧化剂,颜料,消泡剂,调节剂等等。

这些成分在不同的环境中可能有所差异,因此在每种产品中,都需要调整适合的成核剂配方。

固体胶料是成核剂的主要成分,它可以在不同的温度下形成稳定的热熔点,以维持粘合强度和弹性程度。

根据不同的产品及应用要求,常用的固体胶料有热塑性聚氨酯,聚氨酯(PU),聚苯乙烯,氯丁橡胶,聚氯乙烯,聚酰胺等。

乳化剂用于降低固体胶料的粘结力,以便更容易在表面上流动,降低胶料的剥离力,增加粘合力和柔韧性,提高温度和耐污性能。

常用的乳化剂包括石油乳化剂,有机硅乳化剂,矿物油乳化剂,类似蜡烷的有机溶剂,以及环氧丙烷乳化剂。

小分子增稠剂可以增加胶体悬浮液的黏度、流变特性和保持力,其最常用的原料有矿物油,聚甲醛等。

这类材料同时具有良好的抗氧性和耐热性,能抵抗较高温度的影响。

稳定剂可以有效提高成核剂的稳定性和耐受性,抑制脲酶的作用,避免组件的软化并降低有效期的缩短。

常用的稳定剂有苯甲酸,硝酸盐,氟化物,碱,醛,醇,环氧树脂等。

抗氧化剂的加入,可以有效防止氧化反应,缩短物质的衰减时间,保证胶体粘合力的稳定性和产品的长期使用性。

抗氧化剂的选择依赖于胶体类型、温度和应用环境,常用的抗氧化剂有迁移型防老腊剂,以及植物油、环氧树脂。

颜料是加入成核剂中,以使其具有不同颜色或特定外观特征,提高其审美价值和辨识度。

颜料一般有天然和合成两种,多以染料和颜料经典悬浮液的方式,加入成核剂中使之发挥作用。

消泡剂的加入,可以有效抑制胶料在熔化时产生的气泡,从而使组件更有效地粘合,减少粘合部位的缺陷。

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成核剂一.成核剂的概念成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料,通过改变树脂的结晶行为,加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化,达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

另一方面,由于结晶聚合物都存在晶区和非晶区两相,可见光在两相界面发生双折射,不能直接透过,因此一般的结晶聚合物都是不透明的,而加入成核剂后,由于结晶尺寸变小,光透过的可能性增加,高聚物的透明性增加,表观光泽性改善。

一般成核剂用量为0.1~1.0%。

二、成核剂的选用原则1. 在加工温度下稳定,不发生分解反应2. 有机反应型异相成核剂的熔点适当,在加工温度下能够完全熔融,若有部分成核剂不能熔融,在成型制品中会产生“鱼眼”,影响制品的透明度。

3. 无机异相成核剂的尺寸合适,纳米尺寸最佳4. 相容性、分散性参考文献:1.化学复合山梨醇缩醛类的合成、结构表征及在聚丙烯中的应用2.PET用成核剂的研究现状及作用机理三、成核剂的机理1)化学反应异相成核(低分子和高分子);2)无机异相成核请参考文献:PET用成核剂的研究现状及作用机理PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和高分子物质在熔融升温过程中发生了化学成核,即离聚物和PET发生反应,生成了带有离子端基的新物质,PET熔体中离子端基聚集形成异相微区,并且在异相微区表面上存在着以PET分子链结构单元为主的界面层,它和PET熔体之间有很好的相互作用,这样就更进一步促进了初级晶核的形成。

与无机异相成核物质(如氧化锌、滑石粉等)相比,高分子类成核剂的成核效应更好,在带有离子端基的大分子生成的同时,还有PET.R(R为有机成核剂的柔性基团)生成。

在PET工程塑料中,如果引入聚烯烃物质,则PET.R 会起增溶剂的作用,这是大分子聚合物与小分子成核剂的极大不同之处。

此外,R分子链比PET分子链柔性更好,在体系中又起到了促进剂的作用,它的引入促进PET的分子运动,降低PET的Tg,提高PET的结晶速率。

四、成核剂的分类1.按用途分类1)提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等根据结晶形态的不同一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。

α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等,又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。

目前市售种类多属此类,主要包括二叉山梨醇(dbs)及其衍生物、芳香基磷酸酯盐类,取代苯甲酸盐等,尤以dbs类成核透明剂的应用最为普通。

通常所说的成核剂是指α成核剂.按结构的不同,成核剂又可分为无机类、有机类和高分子类.例如无机类有滑石粉、云母、碳酸钙等,其粒径应小于可见光波长,否则会极大影响材料的透明度。

2)提高制品的韧性、抗冲击性,同时不降低制品的热变形温度而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品,优点为提高制品抗冲击性(韧性,一定程度上是无定型成分增多)但不降低甚至提高制品的热变形温度,使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。

成核剂的品种及量的选择在高聚物结晶过程中起了结晶中心作用的外加物质称为成核剂.有人试验过成核剂在材料表面充分吸收结晶晶体从而降低了形成晶核所需的自由能成核剂可以加快高聚物结晶速度减少结晶速度对温度的依赖性制得结构均匀、尺寸稳定的制品。

近年来国内聚烯烃成核剂市场发展十分迅速,除下游改性塑料企业外,石化企业纷纷推出透明专用料,显示着国内聚烯烃成核剂市场已经形成。

燕山石化高新技术股份有限公司与山西省化工研究所合作建设的300公吨/年tm系列和tmb 系列成核剂生产线,使国内成核剂生产技术与国外技术的差距大大缩小。

2.按化学结构分类成核剂(重要的是聚丙烯成核剂)从化学结构上主要可分为无机类、有机类和高分子类型。

1)无机类:无机类成核剂主要有滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。

这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂,研究与应用得最多是滑石粉、云母等。

2)有机类2.l羧酸金属盐类。

例:琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠、4-甲基戊酸钠、己二酸、己二酸铝、特丁基苯甲酸铝(Al-PTB-BA)、苯甲酸铝、苯甲酸钾、苯甲酸锂、肉桂酸钠、β-萘甲酸钠等。

其中苯甲酸碱金属或铝盐、特丁基苯甲酸铝盐等效果比较好,使用的历史比较长,但透明性较差。

2.2磷酸金属盐类。

有机磷酸盐类主要包括磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属物及其复配物等。

例:2,2′-亚甲基双(4,6-特丁基苯酚)膦铝盐(NA-21)。

这类成核剂的特点是透明性、刚性、结晶速度等较好,但分散性差。

2.3山梨醇苄(bian)叉衍生物。

山梨醇类成核剂对制品的透明性、表面光泽度、刚性及其他热力学性能均有显著的改善效果,而且与PP有较好的相容性,是目前正在进行深入研究的一类透明成核剂。

其性能好,价格低,已成为国内外开发最为活跃、品种最多、产销量最大的一类成核剂。

主要有二苄叉山梨醇(DBS)、二(对一甲基苄叉)山梨醇(P-M-DBS)、二(对氯取代苄叉)山梨醇(P-Cl-DBS)等。

3) 高熔点聚合物型成核剂/离聚物成核剂目前主要有聚乙烯基环己烷、聚乙烯戊烷、乙烯/丙烯酸酯共聚物等。

它与聚烯烃树脂共混性差,分散性较好。

4) β晶型成核剂。

β成核剂主要有两类。

一类是少数具有准平面结构的稠环化合物。

另一类是由某些二元羧酸与周期表ⅡA族金属的氧化物、氢氧化物与盐组成。

它能改变在聚合物中不同晶型的比例而对PP进行改性。

五、成核剂的合成工艺举例一------聚丙烯透明成核剂4.1 聚丙烯的相关知识聚丙烯(PP)由于具有良好的机械性能、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、价格低廉、容易加工成型等特点,获得了广泛的应用。

但是,PP是部分结晶的树脂,在通常的生产条件下获得的球晶体积大,结晶不完善,在球晶的界面有很大的光散射,造成制品的透明性下降,为了满足某些产品对透明性的要求,需对PP进行透明改性。

透明PP与其他一些常用的透明材料相比,具有透明度、光泽度优异,质轻价廉,刚度及综合性能好,可回收及有较高的热变形温度(一般大于110℃),使之获得了广泛的应用。

4.2 透明PP的生产技术目前,已工业化的透明PP生产技术主要有3种:(1)在PP树脂中加入透明成核剂;(2)利用Z-N催化剂生产无规共聚PP;(2)采用茂金属催化剂生产高透明PP。

4.2透明PP成核剂的种类及应用4.2.1无机类透明成核剂无机类透明成核剂主要是指滑石粉、二氧化硅、云母等。

这类透明成核剂价廉易得,少量使用能提高制品的透明度,但在PP中分散困难,并且对光线有屏蔽作用,用量太大会影响制品的透明度,因而限制了其大量应用。

这类成核剂的成核机理:当PP从熔体结晶时,成核剂表面作为给电子体与PP的甲基形成氢键,PP片晶分子链在成核剂的表面生长,在PP熔体和成核剂的表面之间形成穿晶区域,X射线衍射研究表明PPα轴沿结晶生长方向取向,b轴与成核剂的c轴相一致;成核剂的晶胞结构与PP的晶胞结构一致。

DeMedeiros等通过对等规PP/滑石粉体系的动态结晶研究发现,滑石粉是一个高效成核剂,随成核剂用量的增加,成核效率和结晶温度提高,但在高的降温速率下成核效率下降。

4.2.2有机类透明成核剂①芳基磷酸盐类透明成核剂该类成核剂最早是由日本旭电化公司开发的。

根据开发年代的不同可分为三代:第一代产品以NA-10[双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸钠]为代表,问世于20世纪80年代初;第二代产品于20世纪80年代中期面世,以NA-11[2,2’-亚甲基-二(4,6-二正丁基苯酚)磷酸钠]为代表;第三代产品是近年来研制的,典型代表为NA-21[亚甲基双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸铝),其熔点更低,在PP中分散更好,成核效率更高。

由于这类成核剂的结构复杂,因此对其成核机理研究甚少,至今未有定论。

Yoshimoto等研究了NA-11对PP结晶的影响,发现当PP从熔体结晶时,NA-11引发PP链段的附生结晶,PP链段主要沿着垂直于成核剂边缘的表面而非顶部生长,当发生附生结晶时,成核自由能减小,成核速率加快。

Marco等用差示扫描量热仪(DSC)研究了有机磷酸盐类成核剂在等规PP中的成核效率,发现即使在很低的用量时也能明显提高成核PP的结晶峰温度,但在较高用量时结晶峰温度变化不明显。

成核剂的加入能完善PP的结晶结构,减少PP链段的重排,增加制品在高温时的尺寸稳定性,扩大制品应用范围。

Gui等研究了有机磷酸盐类成核剂对等规PP结晶和力学行为的影响。

他们发现当成核剂的用量从0增加到0.8%(质量分数,下同)时,成核后PP的拉伸强度和弯曲强度增加了15%,弹性模量增加了35%,结晶峰温度提高了10℃,但当成核剂用量大于0.2%后,结晶峰温度变化不很明显。

体系中晶核密度提高了106倍,力学性能随成核剂用量的增加而提高,和晶核密度的对数呈线性关系。

Gahleitner等研究了成核剂对剪切诱发PP结晶的影响,他们在3种不同的PP中添加3种不同的商品成核剂:滑石粉、Millad3988,NA-11,考察了成核剂和基础树脂对剪切诱发的结晶结构的影响,发现成核剂和基础树脂的特性对成核效率特别是机械和光学性能有很大的影响,同时加工过程和制件形状对最终的性能也有很大的影响。

Wang等研究了含NA-11和NC-4[一种DBS(二苄叉山梨)类成核剂]的等规PP的注塑试样的等温结晶和熔融特征,发现成核后的PP半结晶周期缩短,成核后的PP结晶更加完善,根据半结晶周期的大小,NA-11比NC-4有更高的效率。

②聚合物型透明成核剂聚合物型成核剂的本质是一些高熔点的聚合物,主要是聚乙烯基环烷烃类化合物,主要的品种有聚乙烯基环丁烷、聚乙烯基环己烷、聚乙烯基环戊烷、聚乙烯基-2-甲基环己烷、聚3-甲基-1-丁烯等。

Lee等把一系列聚合物作为成核剂添加到等规PP中去,研究了对PP结晶的影响,结果表明聚环戊烯的效果最好,它的成核效果优于典型的有机成核剂,随着聚环戊烯的加入,PP结晶温度和结晶度升高,结晶速率加快,球晶体积明显减小,透明度显著提高。

并且发现成核剂在基体中并不一定要以固体形式存在,成核剂与基体的相互作用对提高成核效率有很大的影响。

③羧酸金属盐类透明成核剂Khanna等研究了这类成核剂的成核机理,认为成核PP的结晶是PP分子链段沿成核剂表面外延生长,PP的螺旋结构中的侧甲基排列在成核剂的苯环上面,主链与成核剂苯环表面相互作用而结晶。

罗志兴等将对叔丁基苯甲酸羟基铝(Al-PTBBA加入到等规PP中,发现在其质量分数为0.3%时成核效率最高,成核后PP结晶温度提高10-15℃,但Al-PTBBA在PP中分散很差,研磨有助于分散,与滑石粉并用可以提高成核作用。

Xu等系统地研究了成核剂对等规PP结晶形态和结晶形态对冲击强度的影响,他们以苯甲酸钠作为成核剂,发现随成核剂用量的增加,小球晶数目增加,球晶半径分布变窄,晶胞参数减小。

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