常用成核剂分类和成核剂的作用机理简介

常用成核剂分类和成核剂的作用机理简介

        成核剂定义:成核剂是主要用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料，利用改变树脂的结晶行为，加速结晶速率、提升结晶密度和增进晶粒尺寸微细化，实现缩短成型周期、提升产品透明性、抗拉强度、刚性、韧性等物理机械性能的新功能助剂。

成核剂的作用机理（PP产品）

当成核剂加入塑料中，成核剂微粒起着晶核的作用，就是外部多加入晶核，为塑料结晶提供一个良好的温床，进而增进结晶。

一般说来，成核剂微粒一定要有足够横纵比。可是，一般成核剂倾向于引导材料内部产生强烈的且各向异性的结晶取向，尤其是在平面部件的纵向与横向（MD/TD）上。这类不同的收缩率和不平衡的取向可在一些过程如固相压力成型（SPPF）中进一步展现出来，可能会导致成型后的翘曲。

故一个良好的成核剂一定要可在PP部件的纵向与横向平面内实现平衡的结晶取向，进而能够提供良好的尺寸稳定性，降低翘曲和收缩现象。

常用成核剂分类

（1）α晶型成核剂：

主要是提升制品透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等，还有透明剂、增透剂、增刚剂之称。主要包含二叉山梨醇（DBS）以及衍生物、芳香基磷酸酯盐类，替代苯甲酸盐等，更是以DBS类成核透明剂的应用较为常见。

α晶型成核剂按结构可以分为无机、有机类。

1）无机类

无机类成核剂主要包括滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。这些都是较早开发的价格低且实用的成核剂，研究及应用得最多是滑石粉、云母等。2）有机类

（a）羧酸金属盐类：如琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠苯甲酸钾、苯甲酸锂、肉桂酸钠、β-萘甲酸钠等。当中苯甲酸碱金属或铝盐、特丁基苯甲酸铝盐等效果较好，所使用的历程较长，但透明性比较差。

（b）磷酸金属盐类：有机磷酸盐类主要包含磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属物以及复配物等。这种成核剂的特点就是透明性、刚性、结晶速度等良好，但分散性差。

（c）山梨醇苄叉衍生物：对制品透明性、表面光泽度、刚性及其它热力学性能都有明显的改善作用，并且与PP具有较好的相容性，是现在正在开展深入分析的一类透明成核剂。其性能好，价格低，已经成为国内外开发最活跃、品种数最多、产销量最大的一类成核剂。具体有二苄叉山梨醇(DBS)、二(对一甲基苄叉)山梨醇(P-M-DBS)等。

（d）高熔点聚合物型成核剂：现阶段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。它和聚烯烃树脂共混性差，分散性良好。

（2）β晶型成核剂

目的在于获得高β晶型含量的聚丙烯制品，优势为提升制品抗冲击性，但是不降低甚至提高制品热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面获得兼具。一种是少数具备准平面结构的稠环化合物。另一种是由某些二元羧酸与周期表ⅡA族金属的氧化物、氢氧化物与盐构成。它能够改变在聚合物中不同晶型比例而对PP开展改性。

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