تأثیر عامل هسته بر عملکرد پلیمر و معرفی نوع آن

عامل هسته ای

عامل هسته ساز برای پلاستیک های بلوری ناقص مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن مناسب است. با تغییر رفتار تبلور رزین ، می تواند سرعت تبلور را تسریع کند ، تراکم بلور را افزایش دهد و کوچک سازی اندازه دانه کریستال را افزایش دهد ، به طوری که چرخه قالب گیری را کوتاه می کند و باعث بهبود شفافیت و سطح می شود افزودنیهای کاربردی جدید برای فیزیکی و مکانیکی خصوصیاتی مانند براقیت ، مقاومت در برابر کشش ، سختی ، دمای اعوجاج گرما ، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر خزش.

افزودن یک عامل هسته کننده می تواند سرعت تبلور و درجه تبلور محصول پلیمر بلوری را افزایش دهد ، نه تنها می تواند سرعت پردازش و قالب گیری را افزایش دهد ، بلکه پدیده تبلور ثانویه ماده را تا حد زیادی کاهش می دهد ، در نتیجه ثبات ابعادی محصول را بهبود می بخشد .

تأثیر عامل هسته ساز بر عملکرد محصول

افزودن ماده هسته ساز باعث بهبود خواص بلوری ماده پلیمری می شود که بر خصوصیات فیزیکی و فرآوری مواد پلیمری تأثیر می گذارد.

01 تأثیر بر مقاومت کششی و مقاومت خمشی

برای پلیمرهای کریستالی یا نیمه بلوری ، افزودن ماده هسته کننده برای افزایش تبلور پلیمر مفید است و اغلب دارای اثر تقویت کننده است که باعث افزایش سفتی پلیمر ، مقاومت کششی و مقاومت خمشی و مدول می شود. ، اما طول کشش به طور کلی کاهش می یابد.

02 مقاومت در برابر مقاومت در برابر ضربه

به طور کلی ، هرچه مقاومت کششی یا خمش مواد بیشتر باشد ، مقاومت در برابر ضربه از بین می رود. با این حال ، افزودن ماده هسته کننده باعث کاهش اندازه اسفرولیت پلیمر می شود ، به طوری که پلیمر مقاومت خوبی در برابر ضربه از خود نشان می دهد. به عنوان مثال ، افزودن ماده هسته ساز مناسب به مواد اولیه PP یا PA می تواند مقاومت ضربه ای مواد را 10-30٪ افزایش دهد.

03 تأثیر بر عملکرد نوری

پلیمرهای شفاف سنتی مانند PC یا PMMA به طور کلی پلیمرهای بی شکل هستند ، در حالی که پلیمرهای بلوری یا نیمه بلوری به طور کلی مات هستند. افزودن عوامل هسته دهنده می تواند اندازه دانه های پلیمر را کاهش دهد و از ویژگی های ساختار ریز بلورین برخوردار باشد. این می تواند باعث شود محصول ویژگی های شفاف یا کاملاً شفاف را نشان دهد و در عین حال می تواند سطح محصول را بهبود بخشد.

04 تأثیر بر عملکرد پردازش قالب سازی پلیمر

در فرآیند قالب گیری پلیمر ، از آنجا که ذوب پلیمر سرعت خنک سازی سریع تری دارد و زنجیره مولکولی پلیمر کاملاً متبلور نشده است ، باعث جمع شدن و تغییر شکل در طی فرآیند خنک سازی می شود و پلیمر متبلور ناقص از پایداری ابعادی ضعیفی برخوردار است. کوچک شدن در طول فرآیند نیز آسان است. افزودن یک عامل هسته کننده می تواند سرعت تبلور را تسریع کند ، زمان قالب گیری را کوتاه کند ، بازده تولید را بهبود بخشد و درجه پس از انقباض محصول را کاهش دهد.

انواع عامل هسته ساز

01 هسته عامل کریستال α

 این امر عمدتا باعث بهبود شفافیت ، براقیت سطح ، سختی ، دمای تحریف گرما و ... محصول می شود. همچنین به آن عامل شفاف ، تقویت کننده انتقال و سفت کننده می گویند. به طور عمده شامل دی بنزیل سوربیتول (dbs) و مشتقات آن ، نمکهای استر فسفات معطر ، بنزواتهای جایگزین و غیره است ، به ویژه عامل شفاف هسته دار dbs رایج ترین کاربرد است. عوامل هسته کننده بلور آلفا را می توان با توجه به ساختار به مولکولهای غیر آلی ، آلی و ماکرو تقسیم کرد.

02 غیر آلی

عوامل هسته ای غیر آلی عمدتا شامل تالک ، اکسید کلسیم ، کربن سیاه ، کربنات کلسیم ، میکا ، رنگدانه های غیر آلی ، بقایای کائولن و کاتالیزور هستند. اینها اولین عامل هسته سازی ارزان و کاربردی تولید شده هستند و بیشترین مواد هسته ای مورد تحقیق و کاربردی عبارتند از تالک ، میکا و ...

03 ارگانیک

نمکهای فلزی اسید کربوکسیلیک: مانند سدیم سوکسینات ، سدیم گلوتارات ، کپروات سدیم ، سدیم 4-متیل والرات ، اسید آدیپیک ، آدیپات آلومینیوم ، آلومینیوم ترت بوتیل بنزوات (Al-PTB-BA) ، بنزوات آلومینیوم ، بنزوات پتاسیم ، بنزوات لیتیوم ، سدیم سینامات ، سدیم β-نفتوات و ... در این میان ، نمک فلز قلیایی یا آلومینیوم اسید بنزوئیک و نمک آلومینیوم ترت بوتیل بنزوات اثرات بهتری دارند و سابقه استفاده طولانی دارند ، اما شفافیت آنها ضعیف است.

نمکهای فلزی اسید فسفریک: فسفاتهای آلی عمدتاً شامل نمکهای فلزی فسفات و فسفاتهای فلزی اساسی و کمپلکسهای آنها هستند. مانند نمک آلومینیوم 2،2'-متیلن بیس (4،6-ترت بوتیل فنل) فسفین (NA-21). این نوع عامل هسته با شفافیت خوب ، صلبیت ، سرعت تبلور و غیره مشخص می شود ، اما قابلیت پراکندگی ضعیفی دارد.

مشتق سوربیتول بنزیلیدین: این ماده تأثیر قابل توجهی در شفافیت ، براقیت سطح ، سختی و سایر خصوصیات ترمودینامیکی محصول دارد و سازگاری خوبی با PP دارد. این یک نوع شفافیت است که در حال حاضر تحت تحقیقات عمیق قرار دارد. عامل هسته ای. با عملکرد خوب و قیمت پایین ، به فعال ترین عامل هسته ساز با بیشترین تنوع و بیشترین تولید و فروش در داخل و خارج از کشور تبدیل شده است. عمدتا سوربيتول ديبنزيليدن (DBS) ، دو سوربيتول (p-methylbenzylidene) سوربيتول (P-M-DBS) ، دو سوربيتول (بنزال p-کلرو جايگزين شده) (P-Cl-DBS) و غيره وجود دارد.

عامل هسته دار شدن پلیمر با نقطه ذوب بالا: در حال حاضر عمدتا پلی وینیل سیکلوهگزان ، پلی اتیلن پنتان ، کوپلیمر اتیلن / اکریلات و غیره وجود دارد. این خواص ترکیب ضعیف با رزین های پلی الفین و پراکندگی خوبی دارد.

عامل هسته سازی کریستال β:

هدف بدست آوردن محصولات پلی پروپیلن با محتوای بالای فرم کریستال β است. مزیت این است که مقاومت در برابر ضربه محصول را بهبود بخشد ، اما باعث کاهش یا حتی افزایش دمای تغییر شکل حرارتی محصول نمی شود ، بنابراین دو جنبه متناقض مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر تغییر شکل حرارت در نظر گرفته می شوند.

یک نوع ، چند ترکیب حلقه ذوب شده با ساختار نیمه مسطح است.

دیگری از اکسیدها ، هیدروکسیدها و نمکهای اسیدهای دی کربوکسیلیک و فلزات گروه IIA جدول تناوبی تشکیل شده است. این می تواند نسبت اشکال مختلف کریستال در پلیمر را اصلاح کند تا PP را اصلاح کند.