助剂化学
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化学助剂分类:(1)过程助剂:用于提高纸机生产效率,提高经济效益,比如:助留剂、助滤剂、树脂障碍控制剂、消泡剂等。
(2)功能助剂:满足用户的特殊需求。
比如:施胶剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、增白剂、染料等。
造纸配料一般包括纸浆、填料、胶料、染料和各种湿部助剂。
干扰物的来源和类型①来自纸浆木素衍生物、半纤维素、脂肪酸、胶黏剂、胶乳、淀粉等。
②来自阴离子助剂淀粉、CMC、有机酸、染料等。
③来自填料分散剂聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、杀菌剂等。
④来自清水腐殖酸、表面活性剂等。
干扰物质对影响纸张抄造的影响:①影响纸机运转②影响助剂效能③影响纸张质量桥联絮聚是一种絮聚作用,是造纸组分间非常有效而重要的聚集方式。
聚合物的分子量不能太高也不能太低。
桥联絮聚体所形成的纸料絮聚体大而疏松,具有一定的抗剪切作用,因此称之硬絮聚体。
桥联絮聚体一旦被剪切作用破坏,聚合物将以平伏构象吸附在纸料表面,转而以电荷补丁机理引发纸料的絮聚,纸料不能重聚到原来的程度,桥联絮聚实际上是不可逆的。
Zeta电位的大小实际上反映了颗粒表面电荷的大小。
填料特性造纸填料是一种颗粒很小的白色颜料,是纸料除纤维之外占比例最大的组分。
加入量可占纸料组分的20%~40%。
加填的目的是降低纸张生产成本,且纸张的许多性质需要加填才能达到,加填成为纸张生产过程中必不可少的工艺过程。
色料纸浆由于脱木素程度的不同可呈白色、微黄色和黄褐色。
生产彩纸时,需要利用色料对纸浆染色;生产一般纸张时,也要根据用户的要求利用色料调整纸张的色调,有时,可使用色料达到光学增白的效果。
加填对纸张性质的有利影响:填料的粒度远小于纤维,纸张加入填料后,通过加填纸页中纤维间的空隙,可提高纸页的匀度和表面平滑度。
加填是控制纸张光学性质的主要手段。
填料的白度和折射率一般较纤维高,且填料粒度小,比表面积大,加填可提高纸张的不透明度和白度。
纤维易于吸水润涨,加填后可提高纸张的尺寸稳定性,减少纸张的吸水变形。
助剂是一种辅助原料,可以改善生产过程、提高产品质量和产量,或者赋予产品某种特有的应用性能。
在医学中,助剂是生产药品和调配处方时所用的赋形剂和附加剂,是药物制剂的重要组成成分。
在工业生产中,助剂则用来改善产品的性能和加工过程。
根据不同的应用领域和目的,助剂的种类繁多。
例如,在塑料和橡胶工业中,助剂可以改善产品的加工性能、耐久性和抗老化性能;在涂料工业中,助剂可以改善涂料的固化性能和耐候性;在纺织工业中,助剂可以改善纤维的加工性能和抗皱性。
总的来说,助剂在生产和加工过程中扮演着重要的角色,能够提高产品的质量和性能,并优化生产流程。
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。
第一章、绪论1.助剂的概念:又称添加剂。
广义:助剂指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。
狭义:加工助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中,对材料结构无明显影响的少量化学物质。
2.助剂在量和质上的基本特点是小批量、多品种、特定功能,复配使用。
3.按适用范围分类:合成用助剂、加工用助剂,4.主机损失主要通过三条途径:挥发、抽出和迁移。
5.协同效应:指两种或两种以上助剂并用时,他们的总效应超过他们各自单独使用效能的加和。
6.助剂的发展趋势:1)大吨位品种趋于大型化和集中生产。
2)新功能助剂研究继续活跃。
3)助剂分子结构日益完善。
4)助剂开发顺应全球环保、卫生及安全性潮流5)助剂多功能化趋势。
6)复配型助剂和集装化技术进展迅速。
7)助剂高分子量化趋势。
第二章、增塑剂1.增塑剂概念:是一种加入到高分子聚合体系中能增加他们的可塑性、柔韧性或膨胀性物质。
2.主要作用:消弱聚合物分子间的次价键,即范德华力,从而使聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性。
表现为聚合物的硬度、模量、转化温度和催化温度的下降。
以及伸长率、曲绕性和柔韧性的提高。
3.增塑机理:高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子间作用力的削弱而造成的。
增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的引力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物塑性增强。
4.邻苯二甲酸酯:自己想法儿记吧,管不了了5.结构与增塑性能的关系:极性部分常用极性集团所构成,非极性部分为具有一定长度的烷基。
1)结构与相容性关系2)结构与增速效率的关系具有支链烷基的增塑剂的增塑效率比相应的具有直链烷基的增塑剂的增塑效率差。
3)结构与耐寒性的关系相容性良好的增塑剂耐寒性都较差,当增塑剂含有环状结构时耐寒性显著降低。
具有直链烷基的增塑剂,耐寒性是良好的。
1、目前广泛应用的抗静电剂主要分为阳离子型,阴离子型,非离子型,两性型,高分子型。
2、增塑剂的主要作用是削弱范德华力,增加聚合物分子的移动性,降低聚合物分子链的结晶性。
3、猝灭剂与紫外线吸收剂的不同之处,在于紫外线吸收剂是通过分子内结构的变化来消耗能量。
4、降凝剂具有降低油品的倾点或凝固点的作用。
5、根据发泡剂在发泡过程中产生气泡的方式不同,发泡剂可分为物理发泡剂和化学发泡剂。
6、按使用方法阻燃剂可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
7、引发自由基的交联剂主要是有机过氧化物,它既可以不饱和聚合交联,也可以饱和聚合物交联。
8、氯化氢的存在会使聚合物材料热降解脱氢化氢的速度加快。
9、相容性是抗氧剂的一项重要性能,相容性小易出现喷霜现象。
10、热稳定挤指那些用来提高能发生非链断裂热降解的聚合材料热稳定性的物质。
名词解释:1、浊点:非离子表面活性型的溶解度温度升高而降低,当达到某一温度时溶液发生白浊化,此温度称为浊点。
2、偶联剂:指能改善填料与高分子材料之间界面特性的一类物质。
3、光氧老化:高分子材料长期暴露在日光或短期置于强荧光下,由于吸收了紫外线能量,引起自动氧化反应,导致了聚合物的降解,使得制品变色,发脆,性能下降,以至无法使用。
4、金属离子钝化剂:防止重金属对聚合物产生引发氧化作用的物质。
5、助剂:又称添加剂,广义地讲,助剂是泛指某些材料和产品在生产和加工过程中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。
狭义地讲,加工助剂是指那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中,对材料结构无明显影响的少量化学物质。
6、交联剂:能使高分子化合物引起交联的物质。
简答:1、什么是抗氧剂,其分类主要有哪些?并简要叙述其作用机理答:通常在高分子材料中加入适当的物质,以便抑制或延缓老化过程的发生,因此就可以提高高分子材料的应用性能和寿命。
主要用来防止高分子材料氧化老化的物质,叫做抗氧剂。
分类:a、按功能,分为链终止型抗氧剂及预防型抗氧剂b、按分子量,分为低分子量抗氧剂及高分子量抗氧剂c、按化学结构,分为胺类、酚类、含硫、含磷化合物及有机金属盐类抗氧剂d、按用途,分为塑料抗氧剂,橡胶抗氧剂,油品抗氧剂,食品抗氧剂,润滑剂抗氧剂,涂料、纤维抗氧剂等作用机理:抗氧剂是一类能够抑制或延缓高分子聚合物养花降解的物质,要想提高高分子材料的抗氧化能力,即阻止自动氧化链式反应的进行,要么设法防止游离基的产生,要么阻止游离基链的传递。
《助剂化学及应用》教学大纲课程编号:课程名称:助剂化学及应用/Additive Chemistry and Application学时/学分:32/2先修课程:有机化学、无机化学、有机合成工艺学适用专业:化学工程与工艺各专业开课学院、系:化学工程学院化学工程系一、课程的性质与任务本课程为专业方向选修课,通过本课程学习,可使学生较为全面了解各类助剂的作用机理、制备及应用,为学生结合以后工作中的应用奠定良好的理论和技术基础。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1.绪论助剂的概念助剂的特点助剂的分类如何选用助剂助剂工业的国内外状况及发展动态2.增塑剂概述增塑机理增塑剂的化学及工艺增塑剂的结构与增塑性能的关系增塑剂的选用增塑剂的发展趋势3.催干剂概述催干剂的作用机理催干剂中的金属催干剂中的非金属催干剂的发展几种新型催干剂4.阻燃剂概述聚合物的燃烧和阻燃剂的作用机理阻燃剂的化学及工艺阻燃剂的应用消烟剂阻燃剂的发展趋势5.交联用助剂概述交联剂作用机理交联剂的合成及特性6.偶联剂概述偶联剂的合成偶联剂的应用偶联剂的开发现状及发展趋势7.流动性能改进剂概述降凝剂低温流动改进剂粘度指数改进剂流动性能改性剂的发展趋势8.乳化剂、分散剂概述乳化剂分散剂乳化剂、分散剂发展趋势9.流变性改进剂流变剂增稠剂流平剂流变性改性剂的发展趋势10.防腐防霉剂及防锈剂防腐防霉剂、杀菌剂的概念及分类防腐防霉剂及杀菌剂的合成及应用防锈剂及缓蚀剂11.发泡剂与消泡剂概述发泡与消泡作用发泡剂消泡剂消泡剂的发展趋势(二)基本要求1.准确了解助剂的概念,建立对助剂的特点、助剂的分类、助剂的功用、助剂的国内外发展、助剂的选择原则的初步认识2.熟悉和了解各种常用助剂与功能性助剂的分类、新品种、新发展,同类助剂中不同助剂品种的化学结构、合成方法、作用机理、使用方法等。
(三)学时分配本课程的教学时数为32学时,课内学时分配如下表:三、课程内容的重点、难点1、绪论重点助剂的特点难点如何选用助剂2、增塑剂重点增塑机理增塑剂的选用难点增塑剂的结构与增塑性能的关系3、催干剂重点催干剂中的金属催干剂中的非金属几种新型催干剂难点催干剂的作用机理4、阻燃剂重点聚合物的燃烧和阻燃剂的作用机理阻燃剂的发展趋势难点聚合物的燃烧和阻燃剂的作用机理5、交联用助剂重点交联剂作用机理难点交联剂的合成及特性6、偶联剂重点偶联剂的应用难点偶联剂作用机理7、流动性能改进剂重点降凝剂低温流动改进剂流动性能改性剂的发展趋势难点粘度指数改进剂8、乳化剂、分散剂重点乳化剂分散剂9、流变性改进剂重点增稠剂流平剂难点流变剂作用机理10、防腐防霉剂及防锈剂重点防锈剂及缓蚀剂难点防腐防霉剂及杀菌剂的合成及应用11、发泡剂与消泡剂重点发泡剂与消泡剂基础难点发泡与消泡作用四、课程改革与特色利用光盘介绍部分助剂产品,增进对原理的认识。
助剂化学名词解释-回复
"助剂化学"主要指的是在化学工业中,为改善生产过程、提高产品质量和产量、降低成本等目的而添加的各种辅助物质的科学研究和技术开发。
这些辅助物质被称为"助剂",它们在化学反应中并不直接参与化学变化,但可以显著地改变反应速度、选择性、稳定性和安全性。
助剂包括催化剂、表面活性剂、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、乳化剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等等。
它们广泛应用于石油、化工、医药、环保、材料、能源、食品等多个领域。
助剂化学的研究内容主要包括助剂的合成与制备、性能测试与表征、作用机理研究、应用技术开发等。
其目的是通过深入研究助剂的性质和作用机制,设计和制备出性能优良、适应性强、环境友好的新型助剂,以满足各种化学工业的需求。
求是学部化工一班李盼3010207010一、何为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。
在高聚物结晶过程中人为加入的能够促进结晶的物质,在结晶过程中起晶核的作用,因此被称为成核剂,它实际上是高聚物结晶过程中人为加入的一种杂质。
成核剂在小分子的结晶过程中也经常遇到,只是没有提出这个概念而已,小分子结晶时如果有杂质存在,就会加快结晶速度,使结晶变小,结晶变的不完善,有时在过饱和的溶液中加入某种杂质或者少量这种结晶,就会发生快速结晶的现象,在巧克力或者奶糖的加工过程中,也通过加入像成核剂的物质,以促使结晶变小,使巧克力或者奶糖外观光滑,口感好。
另外,人工降雨喷洒的溴化银等物质,也可以看作是成核剂,只不过,这种成核剂是促使水汽凝结成水,而不是促使液体结晶而已。
成核剂的作用机理: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。
均相成核是因热的变化依靠熔体中分子链段所形成的局部有序,在时集时散的过程中,某些超过临界尺寸的有序稳定下来所形成的晶核,由于它在较高温度下容易被分子链的热运动破坏,所以这种均相成核只有在较低温度下才可以保持。
异相成核是借助于外来物质的加入,聚合物分子链依附于外来物质或残留在熔体中的各种物质提供的粗糙表面上的有序排列,由于在物质与熔体之间产生某些化学结合力(如氢键)的情况下所生成的有序排列就更加快速稳定,它们在较高温度下即能成核结晶。
成核剂的作用是通过往聚合物加入某些结晶物质,使熔体在较高温度下异相成核,提高结晶速率,同时使聚合物在高温下因结晶易固化脱模,从而缩短了加工周期,并提高产品质量。
无论均相成核还是异相成核,都是一个无规则大分子链段重排进入晶体,由无序到有序的松弛过程,分子重排需要一定的能量。
从热力学角度来看,聚合物的结晶行为是建立在高分子内聚能与热运动相互统一的基础上的,因此聚合物的结晶过程与自身的结构有一定关系,一般分子链的对称结构有助于结晶,分子量较低可以增强分子的运动也有利于结晶,而侧链较长,对称性不好,呈无规排列时会妨碍聚合物的结晶。
这样,不同的聚合物就会有不同的球晶增长速率,且差别较大。
例如,PET的结晶速率很慢,由于它的分子中有刚性的苯环结构,阻碍了分子链的运动,使它需要在较高温度下才能运动排列成有序结构(约130—150°C),这样的高温给加工带来困难,因此在PET塑料的加工过程中需加入增塑剂等以提高分子链的运动性,同时还需要成核剂以加快其结晶速率。
成核剂在聚合物加工过程中的应用,增大了非均相成核发生的概率,改善了加工性能,同时提高了制品的应用性能。
某些聚合物加工时若不加入成核剂则聚合物熔体冷却时会形成较大的球晶,球晶之间存在明显的界面,在这些界面上存在着由于分子链排布不同引起的内应力,当受到外力冲击时沿球晶界面易产生裂纹而破碎。
相反,体系中若有成核剂存在,通体冷却时生成的球晶小而多,相应所产生的内应力也就小而分散,从而改善制品的应用性能。
作为成核剂的物质一般应该具有以下特征:(1)成核剂可以被树脂润湿或吸附;(2)成核剂在所应用的树脂中不溶或熔点高于树脂;(3)成核剂应能够以细微的方式均匀分散于聚合物熔体中;(4)成核剂能降低树脂结晶成核的界面自由能;(5)成核剂最好与树脂具有相同的结晶结构。
二、聚合物的结晶特性,成核剂对PE,PP,聚酰胺,热塑性树脂的如何进行结晶改性的(1)结晶聚合物结晶过程有许多高聚物,,如聚乙烯、等规聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲醛等,他们在一定条件下都能够结晶。
高聚物熔体的结晶有两个特点:A结晶温度低于熔融温度,因此有过冷现象.B必须经由晶核生长为晶体,而不是均匀地在整个无规的非晶相同时生成晶体,即初级晶核的形成和微晶的长大是分步进行的。
结晶速率也是由晶核形成以及晶体长大两方面共同作用决定的。
初始成核可以均相或者非均相的发生。
均相成核作用是大分子本身的聚集体取向而发生,通过熔体的热熔涨落导致分子的结晶团簇不断形成与消失。
在晶核形成过程中存在一临界尺寸,党团簇小于该尺寸时称为晶胚,晶胚并不稳定,只有其大于临界尺寸时才成为初级晶核,故均相成核通常先有一诱导期,然后结晶作用继续进行。
均相成核作用在高度过冷时进行的较快,剪切或者应力的作用有利于大分子取向成列,从而可以促进结晶作用的发生。
非均相成核作用中,大分子链围绕着某种不纯物、未完全熔融的残存结晶高聚物、分散的小颗粒固体或者人为加入的成核剂为结晶点发生初始取向排列形成微晶,微晶的数目和分布依赖于这些晶格点的分布。
根据晶体生长的位错理论,晶体在生长过程中是以螺旋阶梯或者罗盘方式形成厚度约为10nm的折叠链晶片。
许多条扭曲的晶片从一个中心向四面八方生长,发展成一个球状聚集体,即球晶。
高聚物结晶的全程速率取决于晶核生成速率与晶体长大的速率,对均相成核过程,这两者皆依赖于温度。
在较大的过冷度条件下结晶,有利于形成大量晶核而不利于晶体长大,众多的晶核成长时干扰聚合物链段的重排,导致结晶不完整,晶粒虽小,但完整性差,表面能大,内应力大。
若在较小的过冷度下结晶,则恰恰相反。
在高聚物熔体结晶过程中,如果因有不纯物的存在而发生非均相成核反应作用时,由于在熔融温度以上就已经存在大量异相晶核,故全程结晶速率与温度的关系将会发生改变,具体的表现是最大结晶速率时的温度明显提高,结晶的过冷度减小。
也就是说,成核剂的种类、用量、使用方法等都会对高聚物的结晶情况产生影响。
(2)成核剂对PE的结晶改性聚烯烃,尤其是聚丙烯树脂和线型低密度聚乙烯树脂是成核剂的主要应用对象。
聚乙烯具有力学性能好、无毒、相对密度低、耐热和耐化学药品腐蚀等优良特性.。
但是这种材料结晶速度较慢, 耐冲击性差,需要应用成核剂进行结晶改性。
成核剂应用于聚乙烯这类不完全结晶塑料时,通过提供晶核促进树脂的结晶行为,从而加快其结晶速率、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目的。
加入成核剂后,聚合物球晶结构的细微化和均一化,不仅可以改善聚合物的光学性能如透明度,表面光泽,还可以提高断裂伸长率和冲击强度、尺寸稳定性、刚性等。
同时还可以缩短制品成型周期,提高单位时间的产量。
当然,成核剂对树脂结晶的主要影响无非是结晶速率、结晶温度、球晶大小。
结晶速度,结晶温度提高越多,形成的球晶越小则表示成核剂的效果越好;反映在制品性能上,制品的力学性能以及耐热性改善越大,雾度降低越多则表示成核剂的性能越好。
因此,在聚乙烯结晶过程中,当引入成核剂后引诱不纯物质的存在,发生非均相成核作用,改变了聚乙烯的结晶过程,从而改变了结晶温度,影响聚乙烯的结晶情况。
以木糖醇和3, 4 - 二甲基苯甲醛合成二( 3, 4- 二甲基二苄叉) 木糖醇(DMDBX)为例。
DMDBX可以作为有效的PE成核剂, 诱导PE结晶转变为异相成核。
DMDBX没有改变PE的晶体堆砌方式, 保持正交晶系结晶特性. DMDBX导致PE 球晶尺寸减小, 结晶度增加, 结晶速率提高, 结晶活化能降低. 当DMDBX添加量为PE质量分数的013%时,对PE结晶结构和结晶性能影响最明显。
总之,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。
研究较多的是将用于聚丙烯的成核剂用于聚乙烯的成核,但由于聚乙烯的晶体结构及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。
多是将一些常用的塑料助剂如硬脂酸盐用于聚乙烯的成核改性.其结果也难如人意。
(3)成核剂对PP的结晶改性聚丙烯(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,又由于其适用于挤出、注塑、吹塑、吸塑、吹膜、拉伸等各种加工过程,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。
由于聚丙烯具有中等球晶生长速度,故其对成核剂的感受性较好,是一种可以进行成核改性的理想树脂。
通过加入合适的成核剂,可以使聚丙烯具有接近聚苯乙烯、聚酯的透明度,表面光泽度也显著提高,同时机械性能也得到较大改善。
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。
一般认为,聚丙烯树脂的结晶形态包括α晶型、β晶型、γ晶型。
其中α晶型最为稳定;β晶型次之,只有在特定条件下或在β晶型成核剂的诱发下才能获得。
γ晶型最不稳定,目前尚无有效的获得方法和明确的使用价值。
就聚丙烯的成核改性而言,多数成核剂品种为α晶型。
相比之下,β晶型结构能赋予聚丙烯制品优异的透气性和韧性,具有其独特的优点。
成核剂在聚丙烯结晶中是以异相成核的方式改善结晶性的。
α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响主要包括以下几个方面:1.α晶型成核剂对聚丙烯力学性能的影响:添加成核剂能显著提高聚丙烯的弯曲模量,进入显著提高聚丙烯制品的刚性。
2.α晶型成核剂对聚丙烯雾度的影响:加入成核剂后,可以降低聚丙烯高分子材料的雾度,显著改善透明度,随着加入量的提高,雾度持续下降。
3.α晶型成核剂对聚丙烯热变性温度的影响:一般来说,α晶型成核剂可以显著提高聚丙烯热变形温度,但不同成核剂提高热变形温度的能力不同。
4.α晶型成核剂对聚丙烯结晶温度和成型周期的影响:异相成核结晶的速率取决于成核剂对聚丙烯分子链的吸附作用以及分子链段向晶格扩散以及规整堆积的速率,成核剂的吸附作用越强,越有利于聚丙烯分子链扩散到晶核表面堆砌生长。
在特定的成核剂作用下,聚丙烯进行β晶结晶过程,从而提高了β晶含量,增加了PP基材的韧性,提高PP的结晶速率。
在此不作详细介绍。
(4)成核剂对聚酰胺的成核改性尼龙的主要品种有尼龙6和尼龙1010,是一类优良的工程塑料,具有很好的力学强度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等优良性能,广泛应用于汽车、运输、机械零件、电器、日用品等行业。