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1、主讲人:聚丙烯透明成核剂概述1透明PP的制备方法2透明成核剂的种类3透明成核剂的合成4透明PP的发展状况及市场情况5透明PP的应用6目录点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本概述聚丙烯(Polyropylene,缩写为PP)是通过丙烯聚合而成的聚合物,是目前最为通用、应用最为广泛的热塑性合成树脂之一,其结构式为:1954年,意大利科学家Natta用改进的Ziegler催化剂TiCl3和烷基铝成功的将聚丙烯聚合成高立体规整性的聚丙烯。聚丙烯密度比较低,为0.9g/cm3,所以强度比较高。PP的质量熔体流动速率在0.3一100
2、0g/10min,适合各种加工工艺,包括拉丝、吹塑、挤出、注射、流延、双向拉伸等。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本透明聚丙烯制备方法1工艺控制改性:成型加工温度和冷却温度是对聚丙烯透明改性影响比较大的两个条件2直接聚合:目前所用合成透明PP的方法主要是向丙烯中引入第二种单体共聚或采用茂金属催化剂。3共混透明改性:加入的共混物也是起到一种异相成核的作用,降低了球晶尺寸由此得到的聚丙烯材料表面光泽度高、透明性较好4添加透明成核剂:前面叙述的方法目前都或多或少存在一定的不足。目前,应用最广泛的PP增透改性方法是在PP的后加
3、工阶段共混加入透明成核剂。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本透明成核剂种类现在国内使用的透明成核剂以山梨醇类为主。聚丙烯透明成核剂的种类有很多,按成核剂结构不同可以分为无机透明成核剂、有机透明成核剂和高熔点聚合物。1无机透明成核剂无机成核剂主要有硅胶、滑石粉、云母、碳酸钙、二氧化钦等,其粒径一般需小于可见光波长,否则会极大影响聚丙烯树脂的透明度。局限:由于与PP的相容性很差易产生两相,致使无机成核剂虽然能提高聚丙烯的弯曲弹性模量,但透明性较差,应用受到很大的限制。改进措施:最近有用有机物包覆无机材料来改进无机成核剂与高
4、分子的相容性和亲和性,提高无机物在聚丙烯中的分散。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本2有机透明成核剂(1)山梨醇类山梨醇衍生物类透明成核剂由于可以通过自组装方法,形成网络纤维结构,增强了诱导PP结晶能力,使PP晶体细微均一,增加了PP的透明性。研究试验表明山梨醇类成核剂是目前很有效的透明成核剂,现在这类透明成核剂己发展到了第三代。第一代1,3或2,4一二亚苄山梨糖醇(简称DBS)第二代1,3或2,4-(对甲基苯甲醛)LI--I梨糖醇(简MDBS)第三代1,3或2,4一二(3,4一二甲基苯甲醛)山梨糖醇(DMDBS)点击
5、添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本(2)有机磷酸盐这类成核剂主要是有机磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物或与磷酸酯、酸性磷酸酯的混合物。与山梨醇类成核剂相比,添加有机磷酸盐类成核剂,可以大幅度提高聚丙烯制品的刚性、结晶速度、透明性以及热变形温度。有机磷酸盐类成核剂己经得到了美国FDA认可,且耐热性好。如:其热稳定性好,成核效果好,无异味,目前广泛的应用于食品领域。与山梨醇类成核剂相比,有机磷酸盐的增透效果要差一点。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本(3)松香类松香类成核剂的主要有效成份是脱氢枞酸。该类成
6、核剂不存在异味等问题,且成本较低,在添加此类后PP成型效率高,应用范围广,包括饮料、食品、化妆品和医药的包装等领域。脱氢枞酸盐结构式点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本3高熔点聚合物一般是指某些高熔点的高分子聚合物对聚丙烯的成核作用。如添加高熔点的聚甲醛(POM)、聚合物尼龙(PA)等聚合物。一般添加方法为在聚烯烃聚合前加入,在聚合过程中,可以使成核剂均匀的分散在聚烯烃树脂中。虽然目前高熔点聚合物成核技术上尚不成熟,也无工业化产品;但随着聚烯烃催化技术的进步,高熔点聚合物成核剂在聚烯烃成核改性技术中的应用将展现出良好的前
7、景。表一聚丙烯成核剂的种类、代表品种及应用特点透明成核剂的合成山梨醇类成核剂是目前应用最广泛、效果最好的聚丙烯透明改性剂,是熔融型的透明成核剂,它对于聚丙烯的性能具有很大的影响,以DMDBS为例,反应过程如下:1,3-2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)有如下特点:(1)这种纤维状网络结构具有相当大的比表面积,可提供大量的成核点,提高成核密度。(2)纤维结构非常细,可以避免对可见光的散射,增强透光性。(3)形成的纤维直径能够与PP晶体厚度很好的匹配,并能促进成核,加快成核速率。由于成核剂与有机溶剂具有凝胶化作用,反应
8、后期体系出现凝胶而呈淤浆状,使反应难以完全。另外成核剂的合成过程会产生单取代和三取代产物,这些副产物的存在使成核剂在PP中的作用效果大大降低。因此,如何提高产品纯度和收率,一直是研究的关键所在。工艺流程图成核剂DMDBS合成工艺流程图