一、什么是成核劑
成核劑是適用于聚乙烯、聚丙烯等不完全結(jié)晶塑料，通過改變樹脂的結(jié)晶行為，加快結(jié)晶速率、增加結(jié)晶密度和促使晶粒尺寸微細(xì)化，達(dá)到縮短成型周期、提高制品透明性、表面光澤、抗拉強(qiáng)度、剛性、熱變形溫度、抗沖擊性、抗蠕變性等物理機(jī)械性能的新功能助劑。

二、成核劑的作用機(jī)理
聚合物中的雜質(zhì)對(duì)其結(jié)晶過程的影響很大，有些阻礙結(jié)晶，而有些會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，這些能促進(jìn)結(jié)晶的雜質(zhì)在聚合物的結(jié)晶過程中起晶核的作用，成核劑正是這種能夠促進(jìn)結(jié)晶的雜質(zhì)。在聚丙烯中加入成核劑，能夠加快結(jié)晶速度，形成細(xì)小致密的球晶顆粒，使分子鏈在較高溫度下具有很快的結(jié)晶速度，球晶可以比較規(guī)整地成長(zhǎng)，數(shù)目很多，尺寸很小。

三、成核劑的分類

無機(jī)類滑石粉、二氧化硅、云母等
這類透明成核劑價(jià)廉易得，少量使用能提高制品的透明度，但在PP中分散困難，并且對(duì)光線有屏蔽作用，用量太大會(huì)影響制品的透明度。

這類成核劑的成核機(jī)理：當(dāng)PP從熔體結(jié)晶時(shí)，成核劑表面作為給電子體與PP的甲基形成氫鍵，PP片晶分子鏈在成核劑的表面生長(zhǎng)，在PP熔體和成核劑的表面之間形成穿晶區(qū)域，X射線衍射研究表明PPα軸沿結(jié)晶生長(zhǎng)方向取向，b軸與成核劑的c軸相一致；成核劑的晶胞結(jié)構(gòu)與PP的晶胞結(jié)構(gòu)一致。

通過對(duì)等規(guī)PP/滑石粉體系的動(dòng)態(tài)結(jié)晶研究發(fā)現(xiàn)，滑石粉是一個(gè)***成核劑，隨成核劑用量的增加，成核效率和結(jié)晶溫度提高，但在高的降溫速率下成核效率下降。

有機(jī)類芳基磷酸鹽類
這類成核劑即使在很低的用量時(shí)也能明顯提高成核PP的結(jié)晶峰溫度，但在較高用量時(shí)結(jié)晶峰溫度變化不明顯。成核劑的加入能完善PP的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，減少PP鏈段的重排，增加制品在高溫時(shí)的尺寸穩(wěn)定性，擴(kuò)大制品應(yīng)用范圍。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)當(dāng)成核劑的用量從0增加到0.8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）時(shí)，成核后PP的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度增加了15%、彈性模量增加了35%、結(jié)晶峰溫度提高了10℃，但當(dāng)成核劑用量大于0.2%后，結(jié)晶峰溫度變化不很明顯。體系中晶核密度提高了106倍，力學(xué)性能隨成核劑用量的增加而提高，和晶核密度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。

有機(jī)類聚合物型
聚合物型成核劑的本質(zhì)是一些高熔點(diǎn)的聚合物，主要是聚乙烯基環(huán)烷烴類化合物，主要的品種有聚乙烯基環(huán)丁烷、聚乙烯基環(huán)己烷、聚乙烯基環(huán)戊烷、聚乙烯基-2-甲基環(huán)己烷、聚3-甲基-1-丁烯等。

把一系列聚合物作為成核劑添加到等規(guī)PP中去，發(fā)現(xiàn)聚環(huán)戊烯的效果相當(dāng)好，它的成核效果優(yōu)于典型的有機(jī)成核劑，隨著聚環(huán)戊烯的加入，PP結(jié)晶溫度和結(jié)晶度升高，結(jié)晶速率加快，球晶體積明顯減小，透明度***提高。并且發(fā)現(xiàn)成核劑在基體中并不一定要以固體形式存在，成核劑與基體的相互作用對(duì)提高成核效率有很大的影響。

有機(jī)類羧酸金屬鹽類
成核PP的結(jié)晶是PP分子鏈段沿成核劑表面外延生長(zhǎng)，PP的螺旋結(jié)構(gòu)中的側(cè)甲基排列在成核劑的苯環(huán)上面，主鏈與成核劑苯環(huán)表面相互作用而結(jié)晶。

將對(duì)叔丁基苯甲酸羥基鋁(Al-PTBBA加入到等規(guī)PP中，發(fā)現(xiàn)在其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)成核效率相當(dāng)高，成核后PP結(jié)晶溫度提高10-15℃，但Al-PTBBA在PP中分散很差，研磨有助于分散，與滑石粉并用可以提高成核作用。另有研究學(xué)家以苯甲酸鈉作為成核劑，發(fā)現(xiàn)隨成核劑用量的增加，小球晶數(shù)目增加，球晶半徑分布變窄，晶胞參數(shù)減小。

有機(jī)類去氫樅酸及其鹽類
由于此類成核劑的原料來源于天然產(chǎn)物松香，無味、***、無刺激，具有高度的生物安全性，對(duì)環(huán)境無污染，完全克服了DBS類成核劑在使用過程中易發(fā)生降解釋放出母體醛而產(chǎn)生氣味的問題，可以***地應(yīng)用于化妝品包裝、食品包裝、醫(yī)藥包裝等。

這類成核劑可以有效地減小PP的球晶尺寸，降**品霧度，提高制品的透明度、熱變形溫度和結(jié)晶溫度，縮短制品的成型周期，并且可以改善制品的機(jī)械性能，特別是彈性模量，制品的缺口沖擊強(qiáng)度由于細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)而上升。并且所制透明PP***，無味，可用于醫(yī)藥和食品包裝。成核劑的加入提高了PP成核界面自由能，但它增加了體系中的晶核數(shù)量，從而提高了總的結(jié)晶速率。這種共晶體比單獨(dú)使用脫氫樅酸鉀或脫氫樅酸鈉的效率更高，成核后制品的結(jié)晶溫度和熱變形溫度提高，力學(xué)性能得到改善，球晶尺寸減小，透明度提高。

有機(jī)類支化酰胺類
這是一種新型的支化酰胺類透明成核劑，其中心為一種對(duì)稱星形取代苯基酰胺，而支鏈可以根據(jù)需要來調(diào)整。

這類成核劑的透明改性效果非常***，但由于起始單體的不同效果略有差異；不同的取代基效果不同。當(dāng)其他基團(tuán)相同時(shí)，酰胺基團(tuán)的連接方式對(duì)成核效果有很大影響，酰胺中的氮原子直接連接在苯環(huán)上時(shí)透明改性效果相當(dāng)佳，連接在苯環(huán)上的氮原子越多，透明改性效果越好，其中以1,3,5-三叔丁酰胺基苯的透明改性效果相當(dāng)好。該類成核劑的透明改性效果優(yōu)于DMDBS，在用量為0.15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，PP的霧度降低了50%-70%，結(jié)晶起始溫度提高了6-14℃。而且，這類成核劑解決了普遍困擾前幾類成核劑在基體樹脂中的分散差、引起制品的黃變以及制品產(chǎn)生異味等難題。

以上為上海納塑小編為您整理的成核劑介紹，辛苦查閱，更多信息詳情可訪問官網(wǎng)：www.nanozon.cn

上海納塑合金科技有限公司長(zhǎng)期供應(yīng)各種特性助劑，如成核劑,PP成核劑,成核劑M42，供貨電話：18121109938

上海納塑合金科技有限公司
地址：上海市徐匯區(qū)零陵路599號(hào)愛謙大廈510室
聯(lián)系方式：18121109938
電子郵箱：zmdanny@sina.com

官網(wǎng)：www.nanozon.cn