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《β晶型成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、β晶型成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用????????????????????????????????????????????????????????張志剛??????????????????（廣州市派特爾科技有限公司，廣東??廣州?510310）???[摘?要]通過將聚丙烯原料和成核劑等助劑用高速攪拌機攪拌均勻后加入雙螺桿冷拉擠出機組造粒，再用注塑機注塑出標準樣條進行檢測的辦法分析比較加入β晶型成核劑后對聚丙烯性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在聚丙烯中加入β成核劑后，促進分子的結(jié)晶過程和加快結(jié)晶速度，使分子具有微晶結(jié)構(gòu)，有利于PP產(chǎn)品的抗沖擊強度、屈服強度、
2、熱變形溫度的提高。???[關(guān)鍵詞]聚丙烯；β晶型成核劑；性能???[中圖分類號]TQ325.1+4??????????[文獻標識碼]A???????????????????[文章編號]1003-5095(2008）08-0019-03???聚丙烯屬于結(jié)晶型樹脂，結(jié)晶過程包括晶核生成和結(jié)晶生長兩個階段，其晶核的生成可以均相成核，也可以異相成核。均相成核是指處于無定型狀態(tài)的聚丙烯熔體在冷卻過程中鏈段所形成的有序區(qū)，當某些有序區(qū)超過臨界尺寸穩(wěn)定下來就形成晶核。這種自發(fā)成核方式獲得的晶核數(shù)量少，結(jié)晶速率慢，球晶尺寸大，結(jié)晶度低。同時由于這種晶核在
3、較高溫度下易被分子鏈的熱運動所破壞，故只有在較低的溫度下形成。異相成核是分子鏈依附于聚合物熔體中的“雜質(zhì)”（聚合催化劑殘留物、加入的成核劑和未溶化的微細結(jié)晶）表面進行有序排列形成晶核，它們可以在較高溫度下成核結(jié)晶。這種方法可以提供更多的晶核，在球晶生長速率不變的情況下加快結(jié)晶速率、降低球晶尺寸、提高制品的結(jié)晶度和結(jié)晶溫度[1]。???聚丙烯具有比重小，拉伸屈服強度、彎曲模量、硬度較高的優(yōu)點，加之原料來源豐富，價格低廉，非常適合用來注射成型塑料制品。聚丙烯制品如果內(nèi)部存在著很大球晶，造成聚丙烯的抗沖擊強度很低，還會造成制品的后收縮現(xiàn)象嚴重，
4、嚴重影響聚丙烯樹脂在注塑領(lǐng)域的使用，通過加入成核劑，使聚丙烯生成微晶結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)聚丙烯的高性能化。本文將主要討論β晶型成核劑在聚丙烯中的應(yīng)用。1?實驗部分1.1?原料???聚丙烯：PP-XD-045,PP-XD-140，石家莊煉油廠；共聚聚丙烯：EP540S，韓國大林集團；NA5、NA6有機磷酸鹽β晶型成核劑；TMP-5,山西省化工研究所；抗氧劑：B-215,天津市力生化工廠。1.2?設(shè)備???雙螺桿擠出機,SJSH-60,長徑比32∶1,石家莊市星爍實業(yè)公司；拉力試驗機,WDT-W,承德精密試驗機有限公司；簡支梁沖擊試驗機,XJJ-5
5、0,承德市金建檢測儀器有限公司；熱變形微卡軟化點儀,XRW-300,承德市金建檢測儀器有限公司；熔體流動速率儀,XNR-400,承德市金建檢測儀器有限公司；高速混合機,SHR-200A,張家港市昌達機械制造有限公司；注塑機,JX-1100A,寧波市金星塑料機械有限公司。1.3?方法1.3.1?選用熔融指數(shù)7以下和7以上兩種均聚聚丙烯，選用一種共聚聚丙烯，分別加入β晶型成核劑和抗氧劑在高速混合機中混合。1.3.2?將混合好的物料加入雙螺桿擠出機中造粒，加工溫度205～210℃，螺桿轉(zhuǎn)速220～230?r/min。1.4?性能測試???拉伸強
6、度、斷裂伸長率按GB/T1040-92進行，選用Ⅰ型試樣，拉伸速率為50mm/min；彎曲強度按GB1042-79進行，選用模塑材料大試樣，速率為?????50mm/min；缺口沖擊強度按GB/T1043-93進行，選用第“3”種試樣類型，“C”型缺口試樣；熱變形微卡軟化點儀按GB1643(0.46MPa)進行，溫升為???????2℃/min。2?結(jié)果與討論2.1?成核劑對結(jié)晶速率與結(jié)晶溫度的影響???聚丙烯加入β成核劑后，能促進分子的結(jié)晶過程和加快結(jié)晶速度，使分子具有微晶結(jié)構(gòu)，這樣不但有利于提高產(chǎn)品的抗沖擊強度、屈服強度、熱變形溫度，
7、而且對產(chǎn)品的外觀及加工均有一定影響。加入成核劑使均聚聚丙烯的結(jié)晶溫度大幅度提高，并且結(jié)晶峰較純聚丙烯變得尖銳，可以證明成核劑成核效果明顯[3]。通常以半結(jié)晶時間(t1/2)的倒數(shù)表示結(jié)晶速率，圖1為純PP和成核PP半結(jié)晶時間（t1/2）的倒數(shù)與結(jié)晶溫度的關(guān)系，可以明顯看出加入成核劑后結(jié)晶速率大大提高[4]。溫度/℃圖1成核劑對PP結(jié)晶速率與結(jié)晶溫度的影響2.2?拉伸強度的影響???β成核劑對產(chǎn)品拉伸強度的影響見表1、表2。表1β成核劑的加入對產(chǎn)品（均聚聚丙烯）拉伸強度的影響??????????添加劑/%???拉伸強度/MPa???斷裂伸長
8、率/%?????????????無???????????34.2???????????160?????0.2（PP熔融指數(shù)0～7）??33.5???????430????0.2（PP熔融指數(shù)7
