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聚烯烃成核剂简介聚丙烯(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。
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；(3)采用茂金属催化剂生产高透明PP；一、成核剂的定义成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的改性助剂，是顺应聚丙烯(PP)改性技术的发展而出现的新功能助剂。
成核剂主要用于PP，但用其改善聚乙烯(PE)透明性的效果也很好，尤其是用于线性低密度聚乙烯(LLDPE)，效果十分出色。
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。
二、成核剂的分类通常所说的成核剂是指α成核剂,按化学结构的不同,成核剂又可分为有机类和无机类。
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。
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。
聚丙烯材料改性中成核剂技术的应用研究【摘要】在聚丙烯（简称PP材料）初合成后，在材料内部会存在很大的球形晶体，影响使用性能，一般通过加入成核剂来改性聚丙烯材料，新合成的材料晶粒比较小，所制成的产品抗冲击性能比较高，透明度以及光泽度也比较高。
本文主要讲述聚丙烯的一般合成工艺以及成核剂在聚丙烯合成中的应用。
【关键词】聚丙烯（PP）；改性；成核剂；合成工艺聚丙烯又可称为丙纶，是丙烯的聚合物，具有无毒、无臭、无味的有点，密度小，是所有塑料中最轻的材料之一，结晶度比较高，具有良好的力学性能、电绝缘性以及耐热性等，但是由于在材料分子内部存在球形晶体因此在使用时，抗冲击强度、刚性、透明性以及光泽性等很难满足要求，因此需要对聚丙烯材料进行改性，改性的方法可分为物理改性以及化学改性，本文所讲的是加入成核剂进行改性。
1、聚丙烯材料的生产工艺目前聚丙烯材料的生产工艺主要可以分为淤浆法、液相本体法和气相法，随着时代的发展淤浆法生产工艺逐渐被淘汰，在目前聚丙烯材料的生产工艺中占据主要地位的是Basell公司的Spherizone气相法，该工艺方法合成的聚丙烯材料占了50%左右，居第二位的是Dow Chemical公司的Unipol气相工艺。
Basell公司的Spherizone气相法使用双环管结构的聚合反应器，在反应中加入第四代催化剂（有利于产生高结晶度以及高精度的产品），在生产工艺中提高了预聚合和聚合反应器的设计压力，使得聚丙烯生产时的形态、分子量等更加容易控制。
2、成核剂技术在聚丙烯材料改性中的应用2.1成核剂的分类目前，在聚丙烯合成改性中，应用比较广泛，以及已经商品化的成核剂可以分为α晶型和β晶型，这两种分法，是依照其产生的作用来分的，如α晶型的成核剂主要是诱导产生α晶型的聚丙烯。
常用的α晶型成核剂有芳香族羧酸金属盐类、磷酸金属盐类、二（苯亚甲基）山梨醇（1+/）及其衍生物以及松香类的成核剂，其中松香类的成核剂是一种天然的物质，比较环保。
聚丙烯的先进成核剂本短审查的目的是总结先进的成核剂为聚丙烯（PP）.Reviewing相关文献，我们专注于强大的成核，其能够显著提高聚合物的结晶化温度在非常低的工作浓度和也用作澄清剂。
这些化合物的成核机理和效率进行了详细讨论。
成核剂是根据它们倾向于诱导单斜（a）中，六边形（b）中，或斜方晶（克）的PP细胞几何形状分为若干组。
主要的一个- 成核剂和澄清剂是山梨糖醇为基础的化合物，其加速聚合物结晶由于凝胶化现象和感应外延结晶的由取代的芳香族杂环磷酸酯的金属盐。
在b-成核，N，N-（二环己基-2,6-萘二甲酰胺被发现是非常有效的并且它的成核能力是高度浓度依赖性的。
此外，它被示出成核的成核效率可显著增加一个新的分散体的方法包括在一个微乳液其溶解。
此外，成核剂（HPN-68）升高的g修饰存在于聚合物中INTRODUCTION聚合物结晶的问题已引起了科学和工业的关注几十年，大量的努力继续致力于这方面的研究。
当它被冷却到低于其熔化温度，由核和生长阶段发生的聚合物的结晶。
成核可以被描述为，其中的位点称为核启动一个新的结晶相的方法。
聚合物的结晶动力学是由成核过程的约束。
在大分子结晶，初级晶核建立后，生长速率是由进一步成核步骤来确定。
虽然这些进一步的步骤是异构的，初级成核可以是均相的或非heterogeneous.1均相成核源于在熔体中的聚合物链的统计波动，其特征是恒定的速率。
异相成核的特征在于它的发生是由于在聚合物熔体异物会增加结晶充当异质核的速率并减少所需的临界晶核的形成自由能的存在可变速率和相对低的过冷。
这些少量添加剂被称为成核剂成核或。
这样的材料提供较高的聚合物结晶温度，产生的小球晶较大数量并改善它们的光学和机械性能。
小球晶可改善弯曲模量和刚性。
球晶的尺寸减小积极影响光学性能，降低雾度，因此改善clarity.2由于具有较高的聚合物结晶温度，可以显著减少循环的时间并且还提高了product.3-5成核能力的输出在一个特定的聚合物物质是多种因素的函数，例如在表面自由能，粗糙度和表面的结晶形态，成核颗粒的尺寸，并且这些颗粒在聚合物熔体的聚类的程度。
聚丙烯新型成核剂的开发及应用目录摘要 (1)1、聚丙烯结晶 (1)1.1、聚丙烯的立构规整性......................................................................................... .. (1)1.2、聚丙烯晶型 (2)1.3、聚丙烯结晶过程 (2)2、聚丙烯成核剂 (2)2.1成核剂种类 (2)2.1.1、标准型成核剂 (2)2.1.2、透明性 (2)2.1.3、增强型(有机磷酸盐) (3)2.2、成核剂作用 (4)2.2.1、改进PP 机械性能 (4)2.2.2、缩短PP 成型周期 (5)2.2.3、增加PP的透明性 (5)2.2.4、对热性能的影响 (5)总结 (5)摘要本论文首先简单的介绍了聚丙烯结晶中的聚丙烯立构规整性，将聚丙烯分成了等规、间规和无规三种；聚丙烯晶型的不同晶型的性能及聚丙烯结晶过程。
主要叙述了聚丙烯成核剂的三种分类及它们的应用。
主要考察了几种类型的成核剂对聚丙烯的机械性能、成型周期和制品的透明性的影响。
关键词:聚丙烯，结晶，成核剂，前言聚丙烯作为结晶聚合物树脂，它的结晶行为、结晶形态以及球晶尺寸都将直接影响制品的最终性能。
成核剂具有改变树脂的结晶行为、结晶形态和球晶尺寸，进而达到提高制品的加工性能和应用性能之功效。
而目前PP异相成核理论还不成熟,至今还不十分清楚何种结构因素引起成核作用,成核剂对PP结晶、以及物理性能的影响等研究也不十分透彻,因此,国内外对PP成核剂的开发和成核PP的研究与应用都十分的活跃[1]。
1、聚丙烯结晶1.1、聚丙烯的立构规整性聚丙烯(pp)是以丙烯为单体聚合而成的聚合物，其结构式由于聚丙烯主链上含有不对称碳原子，造成其叔碳上的甲基在空间上有不同的排列方式，因而存在三种不同立体结构的聚丙烯，即等规、间规和无规结构，如图图I-I三种不同立体结构的聚丙烯图中主链上的甲基全部排列在分子链一侧的为等规聚丙烯(iPP);如甲基在主链两侧交替排列，则为间规聚丙烯(sPP);如甲基不规则的排列于链的两侧，则称为无规聚丙烯(aPP)。
聚丙烯β晶型成核剂β晶型成核剂品种有：1．NT-A型通用型聚丙烯β晶型成核剂，适用于聚丙烯树脂的β晶型成核改性，加快结晶速度，缩短成型时间，提高聚丙烯制品的抗冲击强度和耐热性，广泛应用于聚丙烯管材、板材、和注塑制品。
其特点是：诱发β晶型成核效率高，价格低廉，用途广泛。
无味、无毒。
售价：120元/公斤。
2．NT-B型通用型聚丙烯β晶型成核剂，适用于聚丙烯树脂的β晶型成核改性，提高聚丙烯制品的常温和低温抗冲击强度、耐热性，广泛应用于聚丙烯管材、板材、和注塑制品，特别是聚丙烯粉料。
其特点是：高效率低成本制造性能优异的β晶型聚丙烯制品。
无味、无毒。
售价：220元/公斤。
3．NT-C型通用型聚丙烯β晶型成核剂，适用于聚丙烯树脂的β晶型成核改性，提高聚丙烯制品的常温和低温抗冲击强度、耐热性，广泛应用于聚丙烯管材、板材、和注塑制品，特别是β晶型PP-R、PP-B、PP-H管材（III型PP-R管材升级换代产品IV型βPP-R管材中必加助剂）。
也适用于聚丙烯树脂与其它树脂和填料的共混与复合改性体系，抗干扰能力强，明显改善共混物与复合材料的冲击韧性。
其特点是：诱发β晶型成核效率高，用途广泛。
无味、无毒。
售价：280元/公斤。
4. ST-C型聚丙烯微孔膜、微孔纤维专用超细化β成核剂，适用于锂离子电池微孔膜、聚丙烯电容器粗化膜、聚丙烯微孔纤维等。
其特点是：1微米粒径的超细化β成核剂，万分之一的添加量，90%以上的β晶型转化率。
售价：380元/公斤。
β晶型成核剂的使用方法：将聚丙烯树脂粉料、β晶型成核剂（典型用量为聚丙烯质量的0.01%~0.1%）、抗氧剂（如B215，典型用量为聚丙烯质量的0.1%）等在高速混合机内混合均匀后，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒后，即得到β晶型聚丙烯。
如采用聚丙烯粒料，在高速混合机内混合前时可添加极少量（0.1%）液体石蜡（白油），可以使助剂包裹在粒料表面，避免树脂颗粒与助剂粉末分离。
注意其它物质（如滑石粉、颜料等α成核活性物质）对β晶型成核剂活性的干扰，多组分共混和复合改性体系请先进行小试，并请咨询本公司技术人员。
聚丙烯成核剂是一类在聚合物工业中用于促进聚丙烯结晶成核的物质。
它们通过提供成核位点，加速聚丙烯的结晶过程，从而改变聚丙烯的物理性能和外观。
以下是几种常见的聚丙烯成核剂种类：
1.硅酸盐类成核剂：包括硅酸钠、硅酸铝钠等。
这些成核剂具有良好的分散性，可以在聚
丙烯熔体中形成大量的细小晶核，促进结晶过程。
2.金属盐类成核剂：如碳酸钴、碳酸锌等。
这些金属盐类成核剂在聚丙烯中表现出较强的
成核活性，能够有效地促使聚丙烯结晶成核。
3.有机成核剂：例如酸酐类、草酸类等。
这些有机成核剂通过在聚丙烯中引入非共晶相或
提供可溶性有机物作为成核剂，来促进聚丙烯的结晶。
4.天然产物成核剂：如纤维素、淀粉等。
这些天然产物在聚丙烯中具有良好的成核效果，
能够提供一定数量的成核位点，促进结晶。
需要注意的是，选择适合的聚丙烯成核剂取决于所需的聚丙烯产品性能和加工条件。
因此，在实际应用中，应根据具体要求和试验结果进行选择和优化。
聚丙烯用成核剂市场调查大体介绍聚丙烯用成核剂分为：-无机类。
无机类成核剂开发较早，且价廉实用，如滑石粉等，但其制品透明性和表面光泽度较差，直接限制了它们在高性能透明材料中的应用。
-有机类。
有机类成核剂显著提高了制品的透明性和光泽度，同时提高了制品的加工应用性能。
其主要类型有：a. 山梨醇类; b. 有机磷酯盐类; c. 芳香族羧酸金属盐类。
以山梨醇类应用最为普遍。
国内外对PP透明剂的研究和开发相当活跃，已商品化的品种主如果山梨糖醇衍生物类和有机磷酸盐类，其中，前者性能好、价钱低，成为开发品种最多、产销量最大的一类PP 透明剂。
透明剂是成核剂中的一个分支，约90%的透明剂用于透明聚丙烯（CPP）的生产。
透明剂给予本来不透明的PP以良好的透明度，使得低本钱的CPP不但在许多方面可以替代较贵的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）和聚碳酸酯（PC）等透明塑料材料，而且可改良PP的刚性、冲击强度、热变形温度等性能。
高透明PP和高刚度PP就成了最近几年来PP新产品开发的新热点。
高透明PP主要通过在PP中添加透明成核剂制得，可在聚合体系外添加，也可以釜内当场成核。
加入成核剂，能够加速结晶速度，使结晶细化，可以实现聚丙烯的高性能化。
具体体此刻：成核剂可提高聚丙烯的拉伸性能、抗冲击强度、产品的透明度、硬度、改善表面光洁度、可缩短注射周期，提高生产效率、减少注射产品的后收缩和提高产品耐热性等。
若将PET透明度概念为100%，高透明PP可达80%以上，而茂金属聚丙烯（mPP）无规共聚物透明度可达96%。
与普通PP相较，由于高透明PP制品的外观、耐热性和刚性都取得了提高，因此，正在这就慢慢取代PVC、PS、PET等，普遍用于家庭用品、包装制品、医疗器械等，极大地开拓了PP的应用领域。
长期困扰山梨醇透明剂并阻碍PP发展的主要问题是：-加工进程中透明剂挥发早、气味大，-本钱／性能比不如其他透明塑料美国Milliken公司、三井东亚公司、舍林公司新开发的透明剂有望解决该问题。
透明聚丙烯成核剂的种类及其应用
透明聚丙烯成核剂主要分为有机成核剂和无机成核剂两种类型。
有机成核剂包括小分子有机物和高分子有机物。
其中，小分子有机物种类较多，常见的有苯甲酸、草酸、肉桂酸等；高分子有机物主要包括聚合物成核剂，如聚烯烃成核剂、聚氨酯成核剂等。
无机成核剂包括金属氧化物、金属化合物等。
常用的无机成核剂有碳酸钙、硅酸钙、氢氧化铝等。
透明聚丙烯成核剂主要应用于聚丙烯的生产过程中，能够改善聚合物的结晶性能，提高聚丙烯的透明度和光泽度。
适用于注塑、吹塑、挤出等聚丙烯加工工艺，并广泛应用于食品包装、医疗器械、电器外壳等领域。
