第10期王延偉等:成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用27成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用王延偉,曹豫新,柴煥敏,穆亞君(洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司,河南洛陽471012)摘要:介紹了聚丙烯成核劑作用原理研究了有機(jī)磷酸鹽類成核劑、β型成核劑對(duì)聚丙烯性能的彯響。結(jié)果表明有機(jī)磷酸鹽類成核劑可有效提高聚丙烯的強(qiáng)度,而芳香胺類成核劑對(duì)提高聚丙烯的韌性和耐熱性能非常有效。關(guān)鍵詞:聚丙烯;成核劑;性能中圖分類號(hào):TQ325.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-3467(2005)10-0027-02Application of Nucleating Agent on PolypropyleneWANG Yan-wei, CAO Yuxin, CHAI Huan min, Mu Yajun(Luoyang Petrochemical Polypropylene Co. Ltd. Luoyang 471012, China)Abstract: The reaction principles of nucleating agents is introduced and the influences of differenttypes of nucleating agents, such as organic phosphates and aromatic amines(B type), on the properties of polypropylene (PP) are studied. Organic- phosphate nucleating agent can raise thestrength of Pp effectively and aromatic nucleating agent can increase the toughness and heat resistance properties of pp very effectively.Key words polypropylene nucleating agent property聚丙烯(PP)為五大通用塑料之一,具有質(zhì)輕價(jià) STRON;懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī), ATAIAS-BPI,美國廉、易加工等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用越來越廣泛。由于PP是ATAIAS;霧度儀,WGT一S,上海物理光學(xué)儀器種典型的結(jié)晶聚合物.其晶態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)PP的性能影1.3測試標(biāo)準(zhǔn)響較大,所以改變PP晶態(tài)結(jié)構(gòu)是改善PP性能的依據(jù)GB3682測試熔體流動(dòng)速率;拉伸性能依個(gè)重要發(fā)展方向。隨著透明劑(成核劑的一個(gè)分類)據(jù)GB/T1040測試;彎曲性能依據(jù)GB/T9341測和成核劑在PP中的應(yīng)用,PP將在注塑、吹塑、熱成試;沖擊強(qiáng)度按GB/T1843測試;透光率和霧度依型包裝領(lǐng)域具有廣闊的前景。本文通過對(duì)新型成核據(jù)GB2410測試劑對(duì)PP的性能影響進(jìn)行分析,為今后開發(fā)新產(chǎn)品1.4工藝路線提供參考作用將聚丙烯、成核劑按一定比例混合,混合均勻后1實(shí)驗(yàn)部分經(jīng)擠出機(jī)擠出、冷卻、干燥、切粒,然后在注塑機(jī)上制1.1實(shí)驗(yàn)原材料樣,最后按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行各項(xiàng)性能檢測聚丙烯粉料,型號(hào):F401、F300洛陽石化聚丙2聚丙烯成核劑的作用機(jī)理烯有限責(zé)任公司;有機(jī)磷酸鹽類酯成核劑,型號(hào)由于成核劑的化學(xué)成分不同,因此其成核機(jī)理、HBP一32A湖北華邦;β型成核劑型號(hào):TMB-5.成核效果都有差異。目前普遍接受的理論認(rèn)為:聚山西化工研究院;抗氧劑,型號(hào):l010,168,上海汽巴丙烯熔融冷卻過程中結(jié)晶有均相成核和異相成核(CIBA)。其中異相成核是由殘留在熔體之中的各種雜質(zhì)激發(fā)1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備或由依附在雜質(zhì)粗糙表面上殘余晶體引起的。而均雙螺桿擠出機(jī),SLF-35型,成都科強(qiáng)高分子相成核則是中千存討冷度較大的情況下依靠熔體中工程公司;螺桿式注塑機(jī),CWI-160型,上海紀(jì)威的分中國煤化工對(duì)聚丙烯晶型的形態(tài)機(jī)械工業(yè)有限公司;熔融指數(shù)測定儀,MFI2型,美來說CNMHGE球晶形態(tài)存在,均相成國CSI.INC;萬能電子試驗(yàn)機(jī),566型,英國IN-核的球晶多為尺寸偏大、排列不規(guī)整的α型.隨著成收稿日期:2005-0作者簡介:王延偉(1973—),男,工程師,從事聚丙烯改性的研究,電話:(0379)66992859河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2005年第22卷成核劑的加入,聚丙烯中均相成核方式占主導(dǎo)變?yōu)橄壬蠼?所以成核劑的用量不能過大,以添加異相成核占主體,結(jié)晶度提高并且球晶尺寸細(xì)化,晶0.2%為最佳。在F300基料中,隨著成核劑的用量型為穩(wěn)定的有利于提高沖擊強(qiáng)度的β型。在α型結(jié)增加,其拉伸強(qiáng)度增加,彎曲強(qiáng)度、彎曲模量先上升構(gòu)中,主要的形式為徑向?qū)雍洼S向?qū)映瘦^為復(fù)雜的后下降,而沖擊強(qiáng)度先下降然后稍有上升交叉孔狀排列;而在β型晶體結(jié)構(gòu)中,這種交叉結(jié)構(gòu)3.3聚丙烯的性能對(duì)比較少,主要存在形式為簡單的層狀形態(tài)。但在α型在聚丙烯粉料中加入0.2%磷酸鹽成核劑的結(jié)晶型中徑向?qū)雍穸冗h(yuǎn)大于軸向?qū)?而在β晶型中,徑果,與國外高結(jié)晶聚丙烯性能進(jìn)行對(duì)比結(jié)果如表3向?qū)雍穸群洼S向?qū)雍穸冉跸嗟?。在電鏡下觀察,α所示型的球晶尺寸大于β型的球晶,正是這種晶相結(jié)構(gòu)表3加入0.2%磷酸鹽的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的區(qū)別,使α型聚丙烯和β型聚丙烯的性能差別較拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度彎曲模量沖擊強(qiáng)度序號(hào)大M有機(jī)磷酸鹽類成核劑對(duì)聚丙烯的影響加入成核劑41.6942,711.8229.7的聚丙烯3.1磷酸鹽類成核劑對(duì)不同牌號(hào)聚丙烯的影響星高結(jié)晶聚丙烯38磷酸鹽類成核劑HBP-32A是一種復(fù)合型聚表3結(jié)果表明,加入成核劑的聚丙烯大多數(shù)性丙烯用成核劑加入到F401和F300粉料中可改善能均超過了三星的高結(jié)晶聚丙烯(除沖擊性能除聚丙烯的性能,其結(jié)果見表1表1磷酸鹽類成核劑對(duì)不同牌號(hào)聚丙烯性能的影響外),如果稍加改進(jìn)可開發(fā)出新型聚丙烯產(chǎn)品4B型成核劑對(duì)聚丙烯的影響序號(hào)拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度彎曲模量沖擊強(qiáng)度透光率MPaβ型成核劑TMB-5是一種芳酰胺類化合物,1#36.2231.891.3435.3563.65通過誘導(dǎo)β結(jié)晶獲得高β-晶型含量的聚丙烯在聚丙烯粉料中加入0.2%B型成核劑結(jié)果見表4表4加入0.2‰B型成核劑37.1632.71.3935.17注:1“、2#分別為F401粉料未加、加入成核劑的樣品序號(hào)拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度彎曲模量沖擊強(qiáng)度熱變形溫度MPa3*、4=分別為F300粉料未加、加入成核劑的樣品。加入成1#36.07330.4171核劑的含量為0.2%2#30.23620.9181.0267.38從表1分析可知,F401和F300中加入成核劑注:1*為純聚丙烯,2#為加入0.2%B型成核劑的聚丙后,其強(qiáng)度均有不同程度的增加,而韌性有所下降,透光率有所增加。從表4可以看出,β型成核劑可提高聚丙烯的3.2不同含量的磷酸鹽類成核劑對(duì)聚丙烯的影響常溫沖擊性能和熱變形溫度,但是其強(qiáng)度(如拉伸強(qiáng)不同含量的成核劑對(duì)聚丙烯的影響其結(jié)果如度)等均有不同程度的下降。表2。5結(jié)論表2不同含量的成核劑對(duì)聚丙烯性能的影響不同種類的成核劑在聚丙烯中的作用不同,其基礎(chǔ)樹脂成核劑含量拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度彎曲模量沖擊強(qiáng)度對(duì)聚丙烯的性能影響也不同。有機(jī)磷酸鹽類成核劑J/m可有效提高聚丙烯的強(qiáng)度,而β型成核劑對(duì)提高聚1.893435.35丙烯的韌性和耐熱性能非常有效。在均聚聚丙烯中41.6942.719.76添加不同種類成核劑可以開發(fā)岀性能優(yōu)良的聚丙烯0.2541.5237.741.6427.01新產(chǎn)品34.5329.281.2346.5參考F3000.237.162.711.3935.17中國煤化工[1CNMHG聚丙烯成核劑研究的進(jìn)37.2531.601.3437.04從表3可以看出,成核劑的加入可使F401和[2]竇強(qiáng),王斌,等,晶型成核劑改性聚丙烯纖維研F300的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及彎曲模量均有不同究[J].合成纖維工業(yè),2002,25(4):6-8程度的增加,而沖擊強(qiáng)度均有不同程度的下降。在3楊桂英新型透明劑和成核劑[.國外塑料,2003,21F401基料中,隨著成核劑含量的增加,其各項(xiàng)性能(4):30-33.