聚丙烯材料改性中成核剂技术应用探究

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1、聚丙烯材料改性中成核剂技术应用探究　　【摘要】在聚丙烯（简称PP材料）初合成后，在材料内部会存在很大的球形晶体，影响使用性能，一般通过加入成核剂来改性聚丙烯材料，新合成的材料晶粒比较小，所制成的产品抗冲击性能比较高，透明度以及光泽度也比较高。本文主要讲述聚丙烯的一般合成工艺以及成核剂在聚丙烯合成中的应用。【关键词】聚丙烯（PP）；改性；成核剂；合成工艺聚丙烯又可称为丙纶，是丙烯的聚合物，具有无毒、无臭、无味的有点，密度小，是所有塑料中最轻的材料之一，结晶度比较高，具有良好的力学性能、电绝缘性以及耐热性等，但是由于在材料分子内部存在球形晶体因此在使

2、用时，抗冲击强度、刚性、透明性以及光泽性等很难满足要求，因此需要对聚丙烯材料进行改性，改性的方法可分为物理改性以及化学改性，本文所讲的是加入成核剂进行改性。1、聚丙烯材料的生产工艺目前聚丙烯材料的生产工艺主要可以分为淤浆法、液相本体法和气相法，随着时代的发展淤浆法生产工艺逐渐被淘汰，在目前聚丙烯材料的生产工艺中占据主要地位的是Basell公司的Spherizone气相法，该工艺方法合成的聚丙烯材料占了50%左右，居第二位的是Dow4Chemical公司的Unipol气相工艺。Basell公司的Spherizone气相法使用双环管结构的聚合反应器，

3、在反应中加入第四代催化剂（有利于产生高结晶度以及高精度的产品），在生产工艺中提高了预聚合和聚合反应器的设计压力，使得聚丙烯生产时的形态、分子量等更加容易控制。2、成核剂技术在聚丙烯材料改性中的应用2.1成核剂的分类目前，在聚丙烯合成改性中，应用比较广泛，以及已经商品化的成核剂可以分为α晶型和β晶型，这两种分法，是依照其产生的作用来分的，如α晶型的成核剂主要是诱导产生α晶型的聚丙烯。常用的α晶型成核剂有芳香族羧酸金属盐类、磷酸金属盐类、二（苯亚甲基）山梨醇（1+/）及其衍生物以及松香类的成核剂，其中松香类的成核剂是一种天然的物质，比较环保。β晶型成

4、核剂目前的开发利用不如α晶型成核剂，主要类型有稠环化合物、金属盐、二元酸的复合物以及芳香族胺类化合物等。2.2不同成核剂在聚丙烯改性中的应用为比较不同的成核剂在聚丙烯合成中的作用，本文实验采用了多种不同的α晶型成核剂，以及β晶型成核剂，具体实验所用成核剂以及生产厂家如下表1所示。4加入成核剂的时间对聚丙烯材料收缩率的影响。如下曲线所示（横坐标是反应时间），从曲线上可以看出，反应时间越长，收缩率明显下降。将适量的聚丙烯粉料与成核剂按照一定比例进行混合，并加入其他的助剂，在挤出机中冷却干燥后，在制样，然后进行性能测试。本实验主要针对于聚丙烯材料的刚性

5、韧性以及流动性进行的改性试验，实验方案如下表2所示（Cast指的是硬脂酸钙）。对改性聚丙烯材料的测试标准：拉伸断裂应力：50mm/min；屈服拉伸应变：50mm/min；透光率和雾度：GB/T2410-2008；加入成核剂对聚丙烯材料流动性的影响，单位g/10min：表3加入不同成核剂时改性的聚丙烯树脂的熔融流速率，从表3中可以看出，加入成核剂以后形成的聚丙烯树脂的流动性速率改变的并不明显，但是若是加入可控流变剂，所产生的聚丙烯树脂的熔融流动速率得到很大的提高。加入成核剂对聚丙烯材料拉伸性能的影响，单位Mpa：下表4是相同熔融速率下聚丙烯材料随成

6、核剂的添加而改变。从表中可以看出，在两种不同的熔融速率下，随着成核剂的添加，拉伸强度也是相应的增加，但是当成核剂加入量超过一定范围以后，加入的量在增加已不能影响到聚丙烯的拉伸强度。4加入成核剂对聚丙烯材料光学性能的影响（雾度数值小代表效果好），下表53加入不同成核剂时改性的聚丙烯材料的雾度以及透光度，从表5中可以看出，加入成核剂以后，雾度以及透光度等光学性能明显改善。结束语综上所述，本文主要描述了一般聚丙烯的生产工艺，以及使用成核剂对聚丙烯材料进行改性的应用，在未来的发展中，人们对于材料的要求会越来越高，仍然需要更多的研究人员进行聚丙烯改性的研究

7、，同样成核剂在聚丙烯材料的改性中也会被广泛的使用。参考文献[1]张国辉，王雷，王丽.不同晶型成核剂在聚丙烯改性中的应用[J].塑料制造，2009，03：49-52.[2]甄涛.聚丙烯生产工艺和应用新进展[J].化学工程与装备，2010，06：131-132+130.[3]尹丽丽，李萱，张红玉.聚丙烯塑料的改性应用问题探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012，03：45.4