第八章成核改性劑

1、材料(cilio)添加劑化學(xué)共三十三頁(yè)聚丙烯用成核劑的種類(zhngli)及性能2聚酯用成核劑3聚合物成核結(jié)晶(jijng)機(jī)理1第八章 成核改性劑聚甲醛用成核劑4聚酰胺（尼龍）用成核劑5聚烯烴用成核劑發(fā)展方向6共三十三頁(yè)8.1 聚合物成核結(jié)晶(jijng)機(jī)理12聚合物成核結(jié)晶(jijng)機(jī)理異相成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué)共三十三頁(yè)8.1.1 聚合物成核結(jié)晶(jijng)機(jī)理共三十三頁(yè)8.1.2 異相(y xin)成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué) 描述聚合物結(jié)晶動(dòng)力學(xué)一般應(yīng)用阿夫拉米方程其數(shù)學(xué)(shxu)表達(dá)式如下。 式中，K為結(jié)晶常數(shù)；n為Avrami指數(shù)；t為時(shí)間；X為相對(duì)結(jié)晶度。共三十三頁(yè)8.1.2 異相(y x

2、in)成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué)對(duì)于異相結(jié)晶，方程推導(dǎo)(tudo)如下。 為與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)；Ed為相界面活化能； 為與臨界晶核相關(guān)的一個(gè)常數(shù)； 為聚合物的平衡熔點(diǎn)；T為溫度 為相對(duì)結(jié)晶速率；為只依賴于溫度的常數(shù)；A為球晶和液態(tài)聚合物的接觸面積；N為單位體積內(nèi)的成核數(shù)。共三十三頁(yè)8.1.2 異相(y xin)成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué) r為球晶半徑(bnjng)； 為相對(duì)結(jié)晶度。 為球晶的臨界半徑；v為球晶徑向生長(zhǎng)速率；t為結(jié)晶時(shí)間 為半結(jié)晶聚合物的普適參數(shù)共三十三頁(yè)8.1.2 異相(y xin)成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué)將式（8-2）、式（8-3）、式（8-4）、式（8-5）代入（8-1），得到(d do)式（8-6）。共三十

3、三頁(yè)8.1.2 異相(y xin)成核結(jié)晶動(dòng)力學(xué)共三十三頁(yè)8.2 聚丙烯用成核劑的種類(zhngli)及性能12晶型成核劑晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀(hnggun)性能的影響34晶型成核劑對(duì)聚丙烯微觀形態(tài)的影響晶型成核劑共三十三頁(yè)8.2.1 晶型成核劑8.2.1.1 二亞芐基(bin j)山梨醇及其衍生物類成核劑山梨醇縮醛成核劑的結(jié)構(gòu)通式如下：共三十三頁(yè)8.2.1 晶型成核劑共三十三頁(yè)8.2.1 晶型成核劑8.2.1.2 有機(jī)磷酸（酯）鹽類成核劑該類成核劑可分為四大類，其結(jié)構(gòu)通式(tngsh)如下：共三十三頁(yè)8.2.1 晶型成核劑8.2.1.2 有機(jī)(yuj)磷酸（酯）鹽類成核劑共三十三頁(yè)8.2.

4、1 晶型成核劑8.2.1.3 高分子類成核劑 聚烯烴加工中采用高分子類成核劑的報(bào)道(bodo)不多，用作成核劑的高分子一般具有分子量高、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)。這類成核劑不僅可在加工過(guò)程中作為添加劑使用，也可以在聚合過(guò)程中使用，以有效地提高分散效果。共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀性能(xngnng)的影響8.2.2.1 晶型成核劑對(duì)聚丙烯力學(xué)性能的影響(yngxing)共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀性能(xngnng)的影響8.2.2.1 晶型成核劑對(duì)聚丙烯力學(xué)性能的影響(yngxing)共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀(hnggun)性能的影響8.2.2.2 晶

5、型成核劑對(duì)聚丙烯霧度的影響(yngxing)共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀(hnggun)性能的影響8.2.2.3 晶型成核劑對(duì)聚丙烯熱變形(bin xng)溫度的影響共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀性能(xngnng)的影響8.2.2.4 晶型成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)晶溫度和成型(chngxng)周期的影響共三十三頁(yè)8.2.2 晶型成核劑對(duì)聚丙烯宏觀(hnggun)性能的影響8.2.2.4 晶型成核劑對(duì)聚丙烯結(jié)晶溫度和成型周期(zhuq)的影響共三十三頁(yè)8.2.3 晶型成核劑對(duì)聚丙烯微觀(wigun)形態(tài)的影響共三十三頁(yè)8.2.4 晶型成核劑共三十三頁(yè)8.2.4 晶型成核劑

6、共三十三頁(yè)8.2.4 晶型成核劑共三十三頁(yè)8.2.4 晶型成核劑8.2.4.1 無(wú)機(jī)化合物晶型成核劑 常用的無(wú)機(jī)類成核劑有低熔點(diǎn)金屬粉末、金屬氧化物、無(wú)機(jī)鹽類等。其缺點(diǎn)主要是容易和聚丙烯產(chǎn)生兩相，缺乏親和力，導(dǎo)致PP性能降低，影響透明性，使PP的應(yīng)用受到了限制(xinzh)。加之許多常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物易潮解、吸濕或加熱時(shí)易升華、分解，這使它們不適宜作成核劑。共三十三頁(yè)8.2.4 晶型成核劑8.2.4.2 有機(jī)類晶型成核劑（1）稠環(huán)芳烴類（染料、顏料類）（2）有機(jī)羧酸及其鹽類（3）酰胺類成核劑 成核劑的化學(xué)(huxu)結(jié)構(gòu)與成核劑的成核效果之間的關(guān)系 表見(jiàn)教材P133共三十三頁(yè)8.3 聚酯用成核劑

7、聚酯（PET）具有抗皺、防溶劑(rngj)、抗疲勞、高韌性等優(yōu)良性能。增塑劑對(duì)PET的結(jié)晶有促進(jìn)作用。共三十三頁(yè)8.4 聚甲醛用成核劑 聚甲醛（POM）是一種無(wú)支鏈的線型高結(jié)晶型聚合物，具有(jyu)均衡的綜合性能。常用于聚甲醛的成核劑品種有氮化硼、高級(jí)環(huán)氧烷、高級(jí)醇酯、草酸二酰胺、偶氮二羧酸酰胺、羥苯甲基-酰脲-S-三嗪，它的用量一般在0.23.0左右，無(wú)機(jī)類用量小于有機(jī)類的成核劑用量。共三十三頁(yè)8.5 聚酰胺（尼龍(nlng)）用成核劑 聚甲尼龍的主要品種有尼龍6和尼龍1010，是一類優(yōu)良的工程塑料，具有很好的力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性、自潤(rùn)滑性和耐腐蝕性等優(yōu)良性能。在尼龍的實(shí)際加工中一般加入適量纖

8、維增強(qiáng)，改善制品的應(yīng)用性能，這樣得到的制品結(jié)晶結(jié)構(gòu)更加有序，有組織性。目前，人們較多地研究利用成核劑來(lái)改性經(jīng)纖維增強(qiáng)的尼龍，提高其應(yīng)用性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，開(kāi)發(fā)用于尼龍?bào)w系的性能更優(yōu)良的高分子成核劑是一個(gè)(y )較好的研究發(fā)展方向。共三十三頁(yè)8.6 聚烯烴用成核劑發(fā)展(fzhn)方向 采用各種復(fù)合透明劑進(jìn)一步改善(gishn)PP的透明性，提高拉伸強(qiáng)度、低溫沖擊強(qiáng)度、耐輻射和耐熱性能等已成為PP增透改性的發(fā)展趨勢(shì)。透明劑正在向試用范圍廣、效率高、多功能、復(fù)合型方向發(fā)展。共三十三頁(yè)Thank you共三十三頁(yè)內(nèi)容摘要材料添加劑化學(xué)。聚烯烴加工中采用高分子類成核劑的報(bào)道不多，用作成核劑的高分子一般具有分子量高、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)。這類成核劑不僅可在加工過(guò)程中作為添加劑使用，也可以在聚合過(guò)程中使用，以有效地提高分散效果。其缺點(diǎn)主要是容易和聚丙烯產(chǎn)生兩相，缺乏親和力，導(dǎo)致PP性能降低，影響透明性，使PP的應(yīng)用受到了限制。加之許多常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物易潮解、吸濕或加熱時(shí)易升華、分解