河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY010年第27卷聚丙烯專(zhuān)用成核劑李智慧(洛陽(yáng)石化聚丙烯有限責(zé)任公司,河南洛陽(yáng)471012)摘要:簡(jiǎn)要介紹了成核劑的種類(lèi)、作用機(jī)理和其對(duì)聚丙烯性能的影響,并介紹了國(guó)內(nèi)聚丙烯用成核劑的發(fā)展?fàn)顩r和今后的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:聚丙烯;成核劑;機(jī)理;種類(lèi)中圖分類(lèi)號(hào):TQ314.24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-3467(2010)17-0028-03Special Nucleating Agent of PolypropyleneLI Zhi-huiLuoyang Branch, SINOPEC, Luoyang 471012, China)Abstract The species and mechanism of nucleating agent and its effect to polypropylene performance areintroduced briefly, the development status and the future development trend of nucleating agent used inpolypropylene at home are introduced.Key words: polypropylene nucleating agent mechanism; species聚丙烯(以下稱(chēng)P)具有透明度高、無(wú)毒性、相枝狀晶粒和球晶。成核劑在聚丙烯的結(jié)晶過(guò)程中起對(duì)密度輕、易加工、抗沖擊強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕、抗撓晶核的作用,它在聚丙烯結(jié)晶過(guò)程中,能夠加快結(jié)晶曲性、電絕緣性好等優(yōu)良性能,加之原料來(lái)源豐富,速度,作為異相晶核先于聚丙烯熔體結(jié)晶,并形成均價(jià)格低廉,廣泛應(yīng)用于化工、化纖、建筑、輕工、家電、勻分散的網(wǎng)絡(luò),使原有的均相成核變成異相成核,該包裝等領(lǐng)域。如果聚丙烯制品內(nèi)部存在著很大球網(wǎng)絡(luò)即為異相結(jié)晶的成核中心,從而增加體系內(nèi)的晶,將會(huì)造成聚內(nèi)烯的性能降低,還會(huì)造成制品的后晶核數(shù),使生成的球晶高度均細(xì)微化,形成細(xì)小致密收縮現(xiàn)象嚴(yán)重,從而限制了聚丙烯樹(shù)脂在更多的領(lǐng)的球晶顆粒,改變球晶的尺寸,使分子鏈在較高溫度域使用。通過(guò)加入成核劑,可以使聚丙烯生成微晶下具有很快的結(jié)晶速度,生成的球晶的數(shù)目多,尺寸結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)聚丙烯的高性能化,使其能夠應(yīng)用于家用小,并且分布均勻,得以比較規(guī)整地成長(zhǎng)。這樣得以食品、快餐、冰淇淋等包裝材料及周轉(zhuǎn)箱、玩具、醫(yī)用提高這些制品的抗沖擊性能透明性及光澤度,從而容器、儀器包裝等領(lǐng)域。改善聚丙烯的力學(xué)性能和光學(xué)性能。因此,常采用添加成核劑的方式來(lái)加速聚合物的結(jié)晶,改善聚合1成核劑定義及作用機(jī)理物的光學(xué)性能如透明度、表面光澤,還可提高斷裂伸聚丙烯成核劑是一種通過(guò)改變樹(shù)脂的結(jié)晶行長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性剛性等性能。為加快結(jié)晶速率,增加結(jié)晶密度,促使晶粒尺寸微2成核劑分類(lèi)細(xì)化、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、抗蠕變性等物根據(jù)誘導(dǎo)PP生成結(jié)晶形態(tài)的不同,商品化的理性能的新功能型助劑PP成核劑分為a晶型成核劑和β晶型成核劑。聚丙烯為半晶型聚合物,結(jié)晶度一般在60%以晶下(2,在進(jìn)行熔體結(jié)晶時(shí),最容易形成多角晶粒樹(shù)到H中國(guó)煤化工成a晶型,并能起CNMc型成核劑是指可以收稿日期:200-07-05作者簡(jiǎn)介:李智慧(1967-),男,工程師從事石化安全工藝工作電話:(0379)6699057。第9期(上)李智慧:聚丙烯專(zhuān)用成核劑誘導(dǎo)PP形成β晶型,具有成核作用的功能助劑。增韌的目的,在不明顯降低其它性能的情況下能大2.1a晶型成核劑大提高它的耐沖擊性能,是今后增韌改性的發(fā)展方a晶型成核劑可以粗略地分為以下幾類(lèi):向之一。我國(guó)科研機(jī)構(gòu)借鑒國(guó)外β晶型成核劑開(kāi)2.1.1無(wú)機(jī)添加劑發(fā)經(jīng)驗(yàn)國(guó)內(nèi)數(shù)家科研機(jī)構(gòu)成功開(kāi)發(fā)出β晶型成核無(wú)機(jī)類(lèi)成核劑以超細(xì)滑石粉和超細(xì)SiO2為主,劑在產(chǎn)業(yè)化方面取得一定突破這一切都標(biāo)志著我同時(shí)包括碳酸鈣、云母粉、無(wú)機(jī)顏料或填料等。其突國(guó)成核劑品種開(kāi)發(fā)和聚烯烴結(jié)晶改性技術(shù)研究日趨出特點(diǎn)是來(lái)源豐富,價(jià)廉易得。成熟。聚烯烴β結(jié)晶改性不僅保持α結(jié)晶改性的無(wú)機(jī)類(lèi)成核劑的加入能影響彎曲彈性模量和熱優(yōu)點(diǎn),而且可以使提高材料抗沖擊能力和熱變形溫變形溫度,但成核作用較差,導(dǎo)致透明性和表面光澤度這一矛盾得到綜合平衡,在聚烯烴改性方面具有度差,限制了在聚丙烯中的應(yīng)用。非常重要的意義,因外專(zhuān)家一致認(rèn)為聚烯烴β晶型2.12有機(jī)化合物成核劑未來(lái)幾年內(nèi)將大量使用,并成為最具發(fā)展前有機(jī)成核劑一般是指具有成核作用的低分子量景的成核劑類(lèi)型。有機(jī)化合物,主要涉及二(苯亞甲基)山梨醇(DBS)及其衍生物芳基有機(jī)磷酸酯鹽類(lèi)化合物芳香族羧3國(guó)內(nèi)成核劑的狀況酸金屬鹽和松香皂類(lèi)等。我國(guó)成核劑的研究和開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)90年代有機(jī)成核劑對(duì)聚丙烯影響較大的是結(jié)晶溫度、初,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)主要集中在山梨醇類(lèi)產(chǎn)品,蘭州化學(xué)工彎曲彈性模量、沖擊強(qiáng)度、透明性等。成核劑能同時(shí)業(yè)公司研究院最先開(kāi)始研究,開(kāi)發(fā)了山梨醇類(lèi)成核提高聚丙烯的剛性和沖擊強(qiáng)度原因是小的球晶界面劑DBS,產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到國(guó)際水平,并成為專(zhuān)利技結(jié)合強(qiáng)度高,裂紋沿小尺寸界面擴(kuò)展消耗的能大。術(shù)”;山西省化工研究院從1995年開(kāi)展以DBS類(lèi)當(dāng)材料受到外力作用時(shí),有更多的粒子承受外力沖結(jié)構(gòu)為主體的TM系列聚烯烴成核劑的開(kāi)發(fā)研究工擊,使應(yīng)力得到均勻分散。沖擊強(qiáng)度提高,使聚丙烯作,在聚烯烴改性新功能助劑研究上先后完成了小的應(yīng)用范圍更加廣泛。試擴(kuò)試、中試,并建成工業(yè)化裝置,目前己開(kāi)發(fā)并形2.1.3高分子量成核劑成了 TM TMB、TMA、TMP4大系列14個(gè)品牌的聚高分子量成核劑如乙烯/丙烯酸酯共聚物,通常烯烴成核劑°;浙江萬(wàn)安塑料有限公司開(kāi)發(fā)出聚烯在樹(shù)脂聚合過(guò)程中生成并均勻分散于樹(shù)脂內(nèi),構(gòu)成烴透明成核劑——松香型聚烯烴透明成核劑”;湖含高分子量成核劑的成核聚合物樹(shù)脂,而單純的高北省松滋市樹(shù)脂廠(現(xiàn)為湖北省松滋市通海化工有分子量成核劑尚無(wú)商品應(yīng)市。高分子量成核劑的制限公司)研制生產(chǎn)了第二代山梨醇類(lèi)系列成核劑備和應(yīng)用在樹(shù)脂合成工藝中進(jìn)行,一般不在助劑范SKC-Y3988,經(jīng)中山大學(xué)樹(shù)脂研究所檢測(cè),該產(chǎn)品圍內(nèi)討論。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和優(yōu)于美國(guó) Milliken化學(xué)品公司2.2β晶型成核劑的產(chǎn)品;上海晨霖公司(上?？扑苄虏牧嫌邢薰?現(xiàn)有的β晶型成核劑根據(jù)分子式結(jié)構(gòu)或化學(xué)生產(chǎn)了NA9945、NA-40系列S-20以及目前正在組成可分為四大類(lèi):①具有準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)的稠環(huán)化合開(kāi)發(fā)的S-60成核劑,產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到國(guó)際水平,并成物:②第ⅡA族金屬元素的某些鹽類(lèi)及二元羧酸的為專(zhuān)利技術(shù)。復(fù)合物;③芳香胺類(lèi);④稀土化合物。我國(guó)成核劑的生產(chǎn)開(kāi)始于20世紀(jì)90年代,蘭β晶型聚丙烯除了能保持部分α晶型聚丙烯良州化學(xué)公司研究院進(jìn)行了第Ⅰ代DBS成核透明劑好的綜合性能外還具有良好的韌性,其斷裂伸長(zhǎng)的工業(yè)化開(kāi)發(fā),并建立了一套30va的半工業(yè)化裝率、缺口沖擊強(qiáng)度比α晶型聚丙烯高出數(shù)倍,熱變置;199年,山西省化工研究院建成一套30∽a形溫度也大幅提升。B成核劑在聚丙烯專(zhuān)用料的高規(guī)模的中試裝置(可生產(chǎn)DBS第1、第2代產(chǎn)品)性能化(高韌性、高耐熱性)方面有很好的應(yīng)用前隨后中國(guó)煤化工04年,山西省化景工研aTMB成核劑生近年來(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了采用β晶型成核劑增韌產(chǎn)裝置1xCNMHG爾成核劑產(chǎn)品也形改性P的新方法,通過(guò)使PP耐沖擊性能較差的a成規(guī)?！?2001年,山東泰安華業(yè)化工科技公司100晶型向耐沖擊性能極好的β晶型發(fā)生轉(zhuǎn)變來(lái)達(dá)到∽a裝置投產(chǎn);2003年,燕山石化建成包括Ys河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2010年第27卷609、YS-619、YS-688、YS-688-2產(chǎn)品在內(nèi)的了良好的機(jī)遇,國(guó)內(nèi)需要加強(qiáng)成核劑的研發(fā)力度,注200v/a裝置;山東飛達(dá)化工有限公司與北京清華工重開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù),研究生產(chǎn)高業(yè)開(kāi)發(fā)研究院聯(lián)合開(kāi)發(fā)了PP成核劑,建設(shè)了1000效率、多功能低成本的成核劑品種,適應(yīng)聚丙烯的Ua的生產(chǎn)裝置;湖北華幫化學(xué)有限公司建成投高品質(zhì)需求產(chǎn)100U/a的聚烯烴成核透明劑生產(chǎn)裝置;煙臺(tái)只楚參考文獻(xiàn)合成化學(xué)有限公司投資建成400U/a第三代PP成核[1]李俊卿聚丙烯成核劑[冂]山西化工.2009,(3):劑ZC-3的現(xiàn)代化工廠。目前,我國(guó)成核劑生產(chǎn)企業(yè)有20~30家。總體來(lái)說(shuō)我國(guó)成核劑總體規(guī)[2]周瀾.高結(jié)晶度聚丙烯發(fā)展簡(jiǎn)況[J.石化技術(shù)模小、產(chǎn)量較小,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊994,(4):252[3]池圣賢,樂(lè)道進(jìn),龍林林.聚丙烯β晶成核劑的研究進(jìn)4成核劑發(fā)展方向展[]現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2009,(2):60-63.[4]馮嘉春,陳鳴才,黃志鏜硬脂酸斕復(fù)合物對(duì)聚丙烯β①采用現(xiàn)有的助劑,通過(guò)一定的物理或化學(xué)手晶型的誘導(dǎo)作用[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào),201,(1):段復(fù)合改性,利用不同助劑之間的協(xié)同作用,可開(kāi)發(fā)154-156出單一助劑所沒(méi)有的新型復(fù)合型高性能助劑,復(fù)合[5]鄭寧來(lái)我國(guó)透明聚丙烯的發(fā)展[門(mén)]上海塑料,2001,成核劑的開(kāi)發(fā)必將成為成核劑開(kāi)發(fā)的新方向。②B(4):30-34.成核劑在聚丙烯專(zhuān)用料的高韌性和高耐熱性等高性6]王克智聚烯烴成核劑形成產(chǎn)品群門(mén)工程塑料應(yīng)能方而有很好的應(yīng)用前景,誘發(fā)聚丙烯的β結(jié)晶是用,2001,(1):12目前可生產(chǎn)和商品化β晶型聚丙烯的重要途徑,也[]萬(wàn)安推出新型聚旆烴透明成核劑[J.橡膠助劑信息,2005,(1):13是當(dāng)今成核劑技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究的新領(lǐng)域及熱點(diǎn)。③[8]張躍飛,辛忠.聚丙烯透明成核劑的開(kāi)發(fā)與進(jìn)展聚合物類(lèi)成核劑分散性好,它將成為當(dāng)今聚丙烯成[冂].中國(guó)塑料,2002,(10):ll-15核劑技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究的主要方向之[9]史繼紅,飛達(dá)公司P成核劑項(xiàng)日開(kāi)工[J].中國(guó)化工報(bào),2002,(1):14.結(jié)論[10〕錢(qián)伯章.煙臺(tái)建成山梨醇類(lèi)成核劑基地[J].塑料助聚丙烯需求的不斷增加,為成核劑的應(yīng)用提供劑,2005,(2):17浙長(zhǎng)防窩實(shí)用村料—輝綠巖鑄石粉江供◆輝綠巖鑄石粉120~140目,袋包50kg◆水玻璃(泡化堿)模數(shù)2.8~3.1,桶裝250kg春結(jié)產(chǎn)鑄◆輝綠巖鑄石板20~50mm厚,各種規(guī)格◆石英粉100~120目,1~5號(hào)石英砂,袋包50kg江石品◆氟硅酸鈉,含量≥99%,袋包50kg◆耐酸瓷磚標(biāo)準(zhǔn)型150×150;◆YJ呋喃樹(shù)脂,環(huán)氧樹(shù)脂配套擴(kuò)大型200×200、300×300。集托迎新老容戶垂詢離聊巧史,質(zhì)量可靠,價(jià)格優(yōu)惠,竭誠(chéng)輕分代紡廠辦本公司產(chǎn)品已有三十地址:浙江富陽(yáng)市育才路18-103室郵編:311400團(tuán)電話:0571-63322784(0)13806516170傳真:0571-63322788聯(lián)系人:顧裕平(廠長(zhǎng))徐觀齊(銷(xiāo)售科長(zhǎng))中國(guó)煤化工CNMHG