材料添加剂化学第二版课件教学课件 作者 辛忠 编著第八章 成核改性剂.ppt

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1、材料添加剂化学聚丙烯用成核剂的种类及性能2聚酯用成核剂3聚合物成核结晶机理1第八章成核改性剂聚甲醛用成核剂4聚酰胺（尼龙）用成核剂5聚烯烃用成核剂发展方向68.1聚合物成核结晶机理12聚合物成核结晶机理异相成核结晶动力学8.1.1聚合物成核结晶机理8.1.2异相成核结晶动力学描述聚合物结晶动力学一般应用阿夫拉米方程其数学表达式如下。式中，K为结晶常数；n为Avrami指数；t为时间；X为相对结晶度。8.1.2异相成核结晶动力学对于异相结晶，方程推导如下。为与温度无关的常数；Ed为相界面活化能；为与临界

2、晶核相关的一个常数；为聚合物的平衡熔点；T为温度为相对结晶速率；为只依赖于温度的常数；A为球晶和液态聚合物的接触面积；N为单位体积内的成核数。8.1.2异相成核结晶动力学r为球晶半径；为相对结晶度。为球晶的临界半径；v为球晶径向生长速率；t为结晶时间为半结晶聚合物的普适参数8.1.2异相成核结晶动力学将式（8-2）、式（8-3）、式（8-4）、式（8-5）代入（8-1），得到式（8-6）。8.1.2异相成核结晶动力学8.2聚丙烯用成核剂的种类及性能12α晶型成核剂α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响34

3、α晶型成核剂对聚丙烯微观形态的影响β晶型成核剂8.2.1α晶型成核剂8.2.1.1二亚苄基山梨醇及其衍生物类成核剂山梨醇缩醛成核剂的结构通式如下：8.2.1α晶型成核剂8.2.1α晶型成核剂8.2.1.2有机磷酸（酯）盐类成核剂该类成核剂可分为四大类，其结构通式如下：8.2.1α晶型成核剂8.2.1.2有机磷酸（酯）盐类成核剂8.2.1α晶型成核剂8.2.1.3高分子类成核剂聚烯烃加工中采用高分子类成核剂的报道不多，用作成核剂的高分子一般具有分子量高、熔点高的特点。这类成核剂不仅可在加工过程中作为添加

4、剂使用，也可以在聚合过程中使用，以有效地提高分散效果。8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.1α晶型成核剂对聚丙烯力学性能的影响8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.1α晶型成核剂对聚丙烯力学性能的影响8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.2α晶型成核剂对聚丙烯雾度的影响8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.3α晶型成核剂对聚丙烯热变形温度的影响8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.4α晶型成核剂对聚丙烯结晶温度

5、和成型周期的影响8.2.2α晶型成核剂对聚丙烯宏观性能的影响8.2.2.4α晶型成核剂对聚丙烯结晶温度和成型周期的影响8.2.3α晶型成核剂对聚丙烯微观形态的影响8.2.4β晶型成核剂8.2.4β晶型成核剂8.2.4β晶型成核剂8.2.4β晶型成核剂8.2.4.1无机化合物β晶型成核剂常用的无机类成核剂有低熔点金属粉末、金属氧化物、无机盐类等。其缺点主要是容易和聚丙烯产生两相，缺乏亲和力，导致PP性能降低，影响透明性，使PP的应用受到了限制。加之许多常见无机化合物易潮解、吸湿或加热时易升华、分解，这使

6、它们不适宜作成核剂。8.2.4β晶型成核剂8.2.4.2有机类β晶型成核剂（1）稠环芳烃类（染料、颜料类）（2）有机羧酸及其盐类（3）酰胺类成核剂成核剂的化学结构与成核剂的成核效果之间的关系表见教材P1338.3聚酯用成核剂聚酯（PET）具有抗皱、防溶剂、抗疲劳、高韧性等优良性能。增塑剂对PET的结晶有促进作用。8.4聚甲醛用成核剂聚甲醛（POM）是一种无支链的线型高结晶型聚合物，具有均衡的综合性能。常用于聚甲醛的成核剂品种有氮化硼、高级环氧烷、高级醇酯、草酸二酰胺、偶氮二羧酸酰胺、羟苯甲基-酰脲-S

7、-三嗪，它的用量一般在0.2％～3.0％左右，无机类用量小于有机类的成核剂用量。8.5聚酰胺（尼龙）用成核剂聚甲尼龙的主要品种有尼龙6和尼龙1010，是一类优良的工程塑料，具有很好的力学强度、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性等优良性能。在尼龙的实际加工中一般加入适量纤维增强，改善制品的应用性能，这样得到的制品结晶结构更加有序，有组织性。目前，人们较多地研究利用成核剂来改性经纤维增强的尼龙，提高其应用性能，扩大应用范围，开发用于尼龙体系的性能更优良的高分子成核剂是一个较好的研究发展方向。8.6聚烯烃用成核剂发

8、展方向采用各种复合透明剂进一步改善PP的透明性，提高拉伸强度、低温冲击强度、耐辐射和耐热性能等已成为PP增透改性的发展趋势。透明剂正在向试用范围广、效率高、多功能、复合型方向发展。Thankyou