成核剂详细说明

1、成核剂效果加快结晶速率、增加结晶密度 适用对象聚乙烯、聚丙烯等 拼音cheng he ji 外文名nucleator类型新功能助剂中文名成核剂大事记光影集锦图册集锦花絮视频1基本内容 弹性体增韧塑料体系，是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。塑料连续相又称为塑料基体。弹性体可以是橡胶也可以是热塑性弹性体，如EPR、EPDM、BR、POE、SBS等。早期的塑料增韧体系主要采用橡胶作为增韧剂，故称为橡胶增韧塑料体系。20世纪80年代以来，除继续采用橡胶作为增韧剂外，以各种热塑性弹性体作为增韧剂的塑料增韧体系也获得广泛的应用 1 乙丙橡胶（EPR）改性PP 为了改善PP的抗冲性能，人们很早

2、就采用橡胶与PP共混。由于EPR与PP相容性良好，所以成为增韧PP中最常用的橡胶品种。用EPR与PP共混可以改善PP的冲击强度、低温脆性。当EPR含量为20%时，PP/EPR共混物的缺口冲击强度比纯PP高10倍，脆化温度比纯PP下降4倍之多。 2 三元乙丙橡胶（EPDM）改性PP EPDM对PP的增韧与EPR相似，随着EPDM含量的增加，体系冲击强度有较大的提高。当EPDM含量为20%时，PP/EPDM共混物的缺口冲击强度比纯PP高4倍左右，耐低温性能有所改善。 3 PP/BR共混体系 顺丁橡胶（BR）具有高弹性、良好的低温性能（玻璃化温度为-110左右）和耐磨性、耐挠曲性等优良特性。而且它的

3、容度参数与PP相近，实践证明，它们的相容性较好，增韧效果明显。以国产容体指数0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和国产门尼粘度44的顺丁橡胶按100；15（质量比）共混，所得PP/BR共混物的常温冲击强度比纯PP高6倍，脆化温度下降4倍。同时该共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的挤出膨胀比都小，成型后尺寸稳定性较好。 4 PP/SBS 共混体系 SBS 具有高弹性、耐低温性等特点，同时它兼具有硫化橡胶和热塑性的优良性能 。研究表明，PP/SBS体系的冲击强度、断裂伸长率随着SBS加入量的增加而逐步提高，SBS含量在10到15份时，共混物的综合力学性能最佳。 5 PP/POE共混体

4、系 聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共混物，是通过乙烯、辛烯的原位聚合技术生产的。POE具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷，非晶的乙烯和辛烯长链贡献弹性，与EPR、EPDM、SBS相比对PP的增韧效果更为显著，在汽车保险杠、挡板等部件上得到普遍的应用。当POE的百分含量超过15%时，对PP的增韧效果明显提高，且共混体系的模量下降较少。另外，POE对高流动性的PP仍具有良好的增韧效果，而EPDM、EPR对MI超过15g/min的PP没有明显的增韧效果。 改性PP获得良好的冲击性能，除了橡胶类作为改性剂外，还可采用塑料类，如HDPE、LDPE

5、、PVC、PA等作为PP的增韧改性剂也可获得良好的效果 摘要：本文通过分析聚丙烯分子的结晶状况，细叙述了成核 的作用、原理以及加入成核剂对聚丙烯性能的影响。 关键词：聚丙烯 成核剂 性能 聚丙烯具有比重小，拉伸屈服强度、弯曲模量、硬度较高，耐环境应力开裂性好的优点，加之原料来源丰富，价格低廉，非常适合用来注射成型塑料制品。聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低，还会造成制品的后收缩现象严重，严重影响聚丙烯树脂在注塑领域的使用，加入成核剂，生成微晶结构的聚丙烯，对树脂进行改性，实现聚丙烯的高性能化。 一、 加入成核剂的原理 1、 聚丙烯分子的结晶状况对性能的影响 高

6、分子材料进行熔体结晶时，最容易形成多角晶粒、树枝状晶粒和球晶，它的大小对聚合物的力学性能，以及物理和光学性能起重要作用。大的球晶通常使聚合物的断裂伸长和韧性降低。 2、 成核剂的原理 聚合物中的杂质对其结晶过程有很大的影响，有些杂质要阻碍结晶，而另一些杂质能够促进结晶，这些能促进结晶的杂质在聚合物的结晶过程中起晶核的作用，成核剂正是这种能够促进结晶的杂质。在聚丙烯中加入成核剂，能够加快结晶速度，形成细小致密的球晶颗粒，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，球晶可以比较规整地成长，数目很多，尺寸很小。 二、 加入成核剂对产品性能的影响 聚丙烯加入成核剂后，能促进分子的结晶过和和加快结晶速度，使

7、分子具有微晶结构，这样不但有利于提高产品的抗冲击强度、屈服强度，而且对产品的外观及加工均有一定影响。 1、 对拉伸强度的影响 成核剂对聚丙烯拉伸性能的影响（见表-1） 表-1 成核剂对聚丙拉伸强度的影响 添加剂 拉伸强度*10N/ 断裂伸长率 % 无 160 20 苯甲酸镉 178 80 水杨酸铋 201 790 草酸钛 235 850 2、 对抗冲击强度的影响 聚丙烯树脂对冲击的敏感度随着大球晶的形成而增加，尺寸较大的球晶可以发生径向开裂，尺寸较小的球晶或微晶有利提高材料的抗冲击强度，据统计，提高的幅度大约在10 %-30 %。 对于冲击强度应该是有所减小的.3、 增加产品的透明度 因为成核

8、剂加入后形成的微晶结构，聚合物的浊度减少，透明度得以提高（见表-2）。 表-2 成核剂加入量与聚丙烯产品浊度的关系 试样材料 2mm厚的PP注塑试样 4030加入量% 浊度% 与标准样相对浊度%0 40 97 0.05 30 90 0.10 29 88 0.20 29 87 4、成核剂可以提高产品的表面硬度 微晶结构的增加可以增加产品的表面硬度，通过测试3mm厚的聚丙烯注射试样，结果（见表-3） 表-3成核剂加入与聚丙产品硬度关系 4030加入量% 洛氏硬度（ASTMD785） 0 36.0 0.1 48.6 5、加入成核剂可以改善产品的表面光洁度 通过加入成核剂4030可以提高有一定颜料配方

9、的材料的表面光洁度（见表-4）。 表-4 成核剂加入量与聚丙烯产品表面光泽关系 颜料配方 4030加入量% 表面光洁度 20 60 1 %3RJ 褐色（Brown41） 0 40 66 0.15 58 74 1 %B(黑色（Black7） 0 44 66 0.15 50 68 6、加入成核剂可缩短注射周期，提高生产效率 加入成核剂可以明显缩短注射模具的冷却时间，从而减少整个注射周期，有利于提高生产效率。成核剂等温下对聚丙的结晶时间的影响（见表-5） 表-5 不同成核剂浓度聚丙烯等温结晶时间 115 120 4030加入量% 均聚物 共聚物 均聚物 共聚物 0 203 247 172 220 0

10、.05 146 195 160 206 0.10 128 186 154 191 0.30 121 181 137 187 7.减少注射产品的后收缩 注射成形制品产出后收缩的原因是因为注射成形时，熔融树脂冷却速度快，分子链来不及结晶就冷却固化了。在聚丙烯熔体中加入成核剂，可以加快结晶速度，形成细小致密的球晶形态。即使注射成形时冷却速度较快，PP依然可以很好的结晶，这样就减少了制品后收缩的程度。 8。对产品光稳定性的影响 在聚丙烯中加入4030等成核剂对产品的光稳定性无任何影响。(见表6) 表-6成核剂对聚丙烯产品光稳定性的影响 材料 4030加入量% 人工气候箱中暴露小时 0.30厚的PP薄膜

11、 0 420 0.15 420 9.对产品长期耐热的影响 成核4030的加入不会影响聚丙烯树脂的耐热性。下表 0.50mm厚的聚丙烯样品放到150c的烘箱中的实验结果。（见表 7） 表-7成核剂对聚丙烯产品耐热性的影响 4030加入量% 150 恒温炉 脆裂天数（天） 黄色指数0天 黄色指数10天 0 15 5.3 11.0 0.15 14 4.9 9.9 结论：综上所述，在聚丙烯中加入成核剂后，促进分子的结晶过程和加快结晶速度，使分子具有微晶结构，这不但有利用于产品的抗冲击强度、屈服强度、而且可以改善产品的外观，缩短注射周期提高生产率等。随着聚丙烯新产品、新牌号的开发，成核剂将更广泛地应用于

12、聚丙烯新产品开发的各个领域。 成核剂： 成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料，透过改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。 塑料体系 弹性体增韧塑料体系是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。塑料连续相又称为塑料基 成核剂体。弹性体可以是橡胶也可以是热塑性弹性体，如EPR、EPDM、BR、POE、SBS等。早期的塑料增韧体系主要采用橡胶作为增韧剂，故称为橡胶增韧塑料体系。20世纪80年代以来，除继续采用橡胶作为增韧剂外，以各种热塑性弹

13、性体作为增韧剂的塑料增韧体系也获得广泛的应用 乙丙 乙丙橡胶（EPR）改性PP。为了改善PP的抗冲性能，人们很早就采用橡胶与PP共混。由于EPR与PP相容性良好，所以成为增韧PP中最常用的橡胶品种。用EPR与PP共混可以改善PP的冲击强度、低温脆性。当EPR含量为20%时，PP/EPR共混物的缺口冲击强度比纯PP高10倍，脆化温度比纯PP下降4倍之多。 三元乙丙 三元乙丙橡胶（EPDM）改性PP，EPDM对PP的增韧与EPR相似，随着EPDM含量的增加，体系冲击强度有较大的提高。当EPDM含量为20%时，PP/EPDM共混物的缺口冲击强度比纯PP高4倍左右，耐低温性能有所改善。 共混体系 BR

14、PP/BR共混体系中，顺丁橡胶（BR）具有高弹性、良好的低温性能（玻璃化温度为-110左右）和耐磨性、耐挠曲性等优良特性。而且它的容度参数与PP相近，实践证明，它们的相容性较好，增韧效果明显。以国产容体指数0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和国产门尼粘度44的顺丁橡胶按100；15（质量比）共混，所得PP/BR共混物的常温冲击强度比纯PP高6倍，脆化温度下降4倍。同时该共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的挤出膨胀比都小，成型后尺寸稳定性较好。 SBSSBS 具有高弹性、耐低温性等特点，同时它兼具有硫化橡胶和热塑性的优良性能 。研究表明，PP/SBS体系的冲击强度、断裂伸长率随着

15、SBS加入量的增加而逐步提高，SBS含量在10到15份时，共混物的综合力学性能最佳。 POE聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共混物，是通过乙烯、辛烯的原位聚合技术生产的。POE具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷，非晶的乙烯和辛烯长链贡献弹性，与EPR、EPDM、SBS相比对PP的增韧效果更为显著，在汽车保险杠、挡板等部件上得到普遍的应用。当POE的百分含量超过15%时，对PP的增韧效果明显提高，且共混体系的模量下降较少。另外，POE对高流动性的PP仍具有良好的增韧效果，而EPDM、EPR对MI超过15g/min的PP没有明显的增韧效果。

16、改性PP获得良好的冲击性能，除了橡胶类作为改性剂外，还可采用塑料类，如HDPE、LDPE、PVC、PA等作为PP的增韧改性剂也可获得良好的效果 论文资料 摘要：本文通过分析聚丙烯分子的结晶状况，细叙述了成核 的作用、原理以及加入成核剂对聚丙烯性能的影响。 关键词：聚丙烯 成核剂 性能 聚丙烯具有比重小，拉伸屈服强度、弯曲模量、硬度较高，耐环境应力开裂性好的优点，加之原料来源丰富，价格低廉，非常适合用来注射成型塑料制品。聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低，还会造成制品的后收缩现象严重，严重影响聚丙烯树脂在注塑领域的使用，加入成核剂，生成微晶结构的聚丙烯，对树脂进

17、行改性，实现聚丙烯的高性能化。 原理1、 聚丙烯分子的结晶状况对性能的影响 高分子材料进行熔体结晶时，最容易形成多角晶粒、树枝状晶粒和球晶，它的大小对聚合物的力学性能，以及物理和光学性能起重要作用。大的球晶通常使聚合物的断裂伸长和韧性降低。 2、 成核剂的原理 聚合物中的杂质对其结晶过程有很大的影响，有些杂质要阻碍结晶，而另一些杂质能够促进结晶，这些能促进结晶的杂质在聚合物的结晶过程中起晶核的作用，成核剂正是这种能够促进结晶的杂质。在聚丙烯中加入成核剂，能够加快结晶速度，形成细小致密的球晶颗粒，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，球晶可以比较规整地成长，数目很多，尺寸很小。 影响聚丙烯加入

18、成核剂后，能促进分子的结晶过程和加快结晶速度，使分子具有微晶结构，这样不但有利于提高产品的抗冲击强度、屈服强度，而且对产品的外观及加工均有一定影响。 1、 对拉伸强度的影响 成核剂对聚丙烯拉伸性能的影响（见表-1） 表-1 成核剂对聚丙拉伸强度的影响 添加剂 拉伸强度*10N/ 断裂伸长率 % 无 160 20 晶型成核剂苯甲酸镉 178 80 水杨酸铋 201 790 草酸钛 235 850 2、 对抗冲击强度的影响 聚丙烯树脂对冲击的敏感度随着大球晶的形成而增加，尺寸较大的球晶可以发生径向开裂，尺寸较小的球晶或微晶有利提高材料的抗冲击强度，据统计，提高的幅度大约在10 %-30 %。 对于

19、冲击强度应该是有所减小的. 3、 增加产品的透明度 因为成核剂加入后形成的微晶结构，聚合物的浊度减少，透明度得以提高（见表-2）。 表-2 成核剂加入量与聚丙烯产品浊度的关系 试样材料 4030加入量% 浊度% 与标准样相对浊度% 2mm厚的PP注塑试样 0 40 97 0.05 30 90 0.10 29 88 0.20 29 87 4、成核剂可以提高产品的表面硬度 微晶结构的增加可以增加产品的表面硬度，通过测试3mm厚的聚丙烯注射试样，结果（见表-3） 表-3成核剂加入与聚丙产品硬度关系 4030加入量% 洛氏硬度（ASTMD785） 0 36.0 0.1 48.6 5、加入成核剂可以改善产品的表面光洁度 通过加入成核剂4030可以提高有一定颜料配方的材料的表面光洁度（见表-4）。 表-4 成核剂加入量与聚丙烯产品表面光泽关系 颜料配方 4030加入量% 表面光洁度 20 60 1 %3RJ 褐色（Brown41） 0 40 66 0.15 58 74 1 %B(黑色（Black7） 0 44 66 0.15 50 68 6、加入成核剂可缩短注射周期，提高生产郊率 加入成核剂可以明显缩短注射模具的冷却时间，从而减少整个注射周期，有利于提高生产效率。成核剂等温下对聚丙的结晶时间的影响（见表-5） 表-5 不同成核剂浓度聚丙烯等温结晶时间 40