常用成核劑分類和成核劑的作用機理簡介

? ? ? ? 成核劑定義:成核劑是主要用于聚乙烯、聚丙烯等不完全結(jié)晶塑料，利用改變樹脂的結(jié)晶行為，加速結(jié)晶速率、提升結(jié)晶密度和增進晶粒尺寸微細化，實現(xiàn)縮短成型周期、提升產(chǎn)品透明性、抗拉強度、剛性、韌性等物理機械性能的新功能助劑。

成核劑的作用機理（PP產(chǎn)品）

當(dāng)成核劑加入塑料中，成核劑微粒起著晶核的作用，就是外部多加入晶核，為塑料結(jié)晶提供一個良好的溫床，進而增進結(jié)晶。

一般說來，成核劑微粒一定要有足夠橫縱比?？墒?，一般成核劑傾向于引導(dǎo)材料內(nèi)部產(chǎn)生強烈的且各向異性的結(jié)晶取向，尤其是在平面部件的縱向與橫向（MD/TD）上。這類不同的收縮率和不平衡的取向可在一些過程如固相壓力成型（SPPF）中進一步展現(xiàn)出來，可能會導(dǎo)致成型后的翹曲。

故一個良好的成核劑一定要可在PP部件的縱向與橫向平面內(nèi)實現(xiàn)平衡的結(jié)晶取向，進而能夠提供良好的尺寸穩(wěn)定性，降低翹曲和收縮現(xiàn)象。

常用成核劑分類

（1）α晶型成核劑：

主要是提升制品透明性、表面光澤、剛性、熱變形溫度等，還有透明劑、增透劑、增剛劑之稱。主要包含二叉山梨醇（DBS）以及衍生物、芳香基磷酸酯鹽類，替代苯甲酸鹽等，更是以DBS類成核透明劑的應(yīng)用較為常見。

α晶型成核劑按結(jié)構(gòu)可以分為無機、有機類。

1）無機類

無機類成核劑主要包括滑石粉、氧化鈣、炭黑、碳酸鈣、云母、無機顏料、高嶺土及催化劑殘渣等。這些都是較早開發(fā)的價格低且實用的成核劑，研究及應(yīng)用得最多是滑石粉、云母等。2）有機類

（a）羧酸金屬鹽類：如琥珀酸鈉、戊二酸鈉、己酸鈉苯甲酸鉀、苯甲酸鋰、肉桂酸鈉、β-萘甲酸鈉等。當(dāng)中苯甲酸堿金屬或鋁鹽、特丁基苯甲酸鋁鹽等效果較好，所使用的歷程較長，但透明性比較差。

（b）磷酸金屬鹽類：有機磷酸鹽類主要包含磷酸酯金屬鹽和磷酸酯堿式金屬物以及復(fù)配物等。這種成核劑的特點就是透明性、剛性、結(jié)晶速度等良好，但分散性差。

（c）山梨醇芐叉衍生物：對制品透明性、表面光澤度、剛性及其它熱力學(xué)性能都有明顯的改善作用，并且與PP具有較好的相容性，是現(xiàn)在正在開展深入分析的一類透明成核劑。其性能好，價格低，已經(jīng)成為國內(nèi)外開發(fā)最活躍、品種數(shù)最多、產(chǎn)銷量最大的一類成核劑。具體有二芐叉山梨醇(DBS)、二(對一甲基芐叉)山梨醇(P-M-DBS)等。

（d）高熔點聚合物型成核劑：現(xiàn)階段主要有聚乙烯基環(huán)己烷、聚乙烯戊烷、乙烯/丙烯酸酯共聚物等。它和聚烯烴樹脂共混性差，分散性良好。

（2）β晶型成核劑

目的在于獲得高β晶型含量的聚丙烯制品，優(yōu)勢為提升制品抗沖擊性，但是不降低甚至提高制品熱變形溫度，使抗沖擊性和耐熱變形性這矛盾的兩個方面獲得兼具。一種是少數(shù)具備準平面結(jié)構(gòu)的稠環(huán)化合物。另一種是由某些二元羧酸與周期表ⅡA族金屬的氧化物、氫氧化物與鹽構(gòu)成。它能夠改變在聚合物中不同晶型比例而對PP開展改性。

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