成核剂的开发及其在聚乙烯中的应用

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1、成核剂的开发及其在聚乙烯中的应用相关专题：塑料助剂时间：2011-10-2610:13来源：阿里巴巴塑料价格库    黄赋云(扬子石油化工股份有限公司研究院)作者简介：黄赋云，高级工程师。l986年毕业于南京化工学院高分子化工专业，现在扬子石油化工股份有限公刮研究院。    摘要：介绍了聚烯烃成核剂的种类及其在国内外的研究开发进展。重点阐述了国内传统成核剂、二苄叉山梨醇及其衍生物成核剂等对聚乙烯(PE)透明性及力学性能的影响。在PE中添加成核剂不仪提高了PE的透明性，同时还可改善PE的力学性能。    关键词：成核剂 ；聚乙烯 ；透明性 ；二苄叉山梨醇； 开发    成核剂是促进聚合

2、物结晶并改善其晶粒结构的改性助剂，是顺应聚丙烯(PP)改性技术的发展而出现的新功能助剂。成核剂主要用于PP，但用其改善聚乙烯(PE)透明性的效果也很好，尤其是用于线性低密度聚乙烯(LI DPE)，效果十分出色。改善PP、PE等结晶性塑料的透明性有很多方法，其中通过加入成核剂是行之有效的一种。    1 聚烯烃成核剂的分类    工业用成核剂可以分为三类。第一类是传统的成核剂，如苯甲酸、硬脂酸钠和滑石粉等，主要作用为缩短聚烯烃成型周期和改进聚烯烃的刚性和强度；第二类是改进透明性效果最好的二苄叉山梨醇及其衍生物；第三类成核剂是有机磷酸盐类，它不仅能改进聚烯烃的透明性，同时还能大大提高聚烯

3、烃的刚性和强度。另一个分类方法是把成核剂分成“熔融敏感性”和“熔融不敏感性”两大类，熔融敏感性成核剂熔点低于或接近于一般聚烯烃树脂的加工温度，而熔融不敏感性成核剂在一般加工温度下不熔化。除此之外，在文献中还有一种分法，就是将成核剂分为有机、无机两大类。    2 聚烯烃成核剂的国内外开发现状    聚烯烃成核剂的开发研究早在2O世纪6O2O世纪7O年代末。国内聚烯烃成核剂研究始于2O世纪8O年代末，随着对高透明聚烯烃树脂需求量的迅速增加，成核剂的开发及生产正成为国内工业化发展的重点项目[1]。    2．1 国外开发现状    国外从事聚烯烃成核剂产品研究开发和生产的企业主要有美国和

4、日本的一些化学品公司，见表1[2]。        美国Milliken化学品公司把目前市售的成核剂分为三代，第三代以Millad 3988为代表。国外几家大公司先后采用新工艺叉合成了第三代产品Millad 3988，该产品已获得美国食品药物管理局和德国卫生局的认可。鉴于此，美国Milliken化学品公司又在南卡罗来纳州的布莱克斯堡建成了第三套世界 规模最大的成核剂生产装置，该装置专门用于生产第三代产品Millad 3988。有机磷酸盐类主要包括磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物等，该类产品亦可分为三代。最近，由荒川化学工业和三井石化公司共同开发的以无色松香为基础的新型成核剂成

5、本低，不存在以往成核剂的气味和添加后成型效率低、价格高等问题，是划时代的成核剂，该新型成核剂主要有透明型(KM 1300)和高刚性型(KM—l600)2种 。    2．2 国内开发现状    北京化工大学以2，4一二叔丁基苯酚和甲醛为原料通过乳液缩合的方法合成2，2’ 4亚甲基双(2 2’一4叔丁基苯酚)，再通过磷酸酯化、水解、中和等反应合成成核剂甲撑双(2，2’4叔丁基苯酚)磷酸钠[3]。    华东理工大学联合化学反应工程研究所历时2年攻关，开发的成核剂NA 9930T对Pr的拉伸、弯曲强度和冲击强度的改进超过丁进口同类成核剂的水平而NA 35可在聚合箍内添加，属国内首创。  

6、  山西省化工研究所成功开发出TM 系列聚烯烃用成核剂(二苄叉山梨醇类)，已建成30t／a的生产装置，生产TM一1，TM一2，TM 3 3个牌号。最近该所又研制开发成功一种口晶型成核剂TMB系列，TMB系列包括TMB 4和TMB一5 2个品种。目前已在国内改性塑料科研和生产单位试用。    西北农业大学以丙烯酰氯、对羟基苯甲酸和对羟基苯甲醚为原料，合成出聚合物型成核剂聚4-甲氧基一4 一丙烯酰氧苯甲酸苯酯(PMAPAB)，研究结果表明该聚合物用量(质量分数，下同)为0．25 9／6～1．50 9／6时。均能促进高密度聚乙烯(HDPE)的结晶，提高HDPE的结晶速率及结晶度，降低其晶粒

7、的尺寸并使其分布更为均匀，当PMAPAB用量为0．25 时，能达到最佳的成核效果[5]。    3 聚烯烃成核剂在PE中的应用    3．1 DBS类成核剂    I)BS_丰要用作Pt 制品的成核剂，f 对改善PE透明度也十分有效。在HDPE、中密度聚乙烯(MDPE)和I I DPE中使用都有明显的透明效果，以在I I DPE中直用效果更优。兰化化工研究院研究了DBS对小同I I DPE片材雾度的影响 [6]，结果列于表2。          表2中数据