成核剂与增透剂的技术
透明聚丙烯用成核剂增透机理
透明聚丙烯用成核剂的增透机理、现状与发展趋势摘要：本文简述了透明聚丙烯制备过程中成核剂的增透作用机理、成核剂种类及其国内外研究开发现状，指出了复合化、超细化、新结构创制和低成本新工艺开发是未来聚丙烯透明成核剂的发展趋势。
透明剂也称透明成核剂或称为增透剂，是一类用于改善聚合物透光性能的添加剂。
聚丙烯制品光泽度和透明性差，外观缺少美感，在透明包装、日用品领域的发展受到限制。
利用添加透明剂的方法制得的透明聚丙烯，不仅承袭了聚丙烯原有的优点，且透明性和表面光泽度可与其它一些透明高分子树脂相媲美，性能／价格比优于PVC、PET、PC、PS等透明材料，使用范围广，尤其适用于透明性要求高、需高温下使用或消毒的器具方面，如透明热饮杯、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐汤碗等。
透明聚丙烯已成为聚丙烯的一个新品种，愈来愈受到人们的重视，因此透明剂的开发和应用也受到了人们的广泛关注。
1 透明剂增透机理关于聚丙烯透明剂作用机理的研究，国内外已有一些文献报道，但到目前为止，尚没有完整的理论提出和严谨科学的实验验证，所述的观点均是一家之言。
尽管目前尚无定论，但从已提出的猜想来看，可以归纳为如下几种观点：1、Thierry、Garg和Kobayashi等人提出的增透网络成核机理，该理论是目前较为普遍认可的增透机理。
该理论认为增透剂是成核剂的一个特殊亚族，具有物理本身自行聚合的聚集性质，可溶解在熔融聚丙烯中，形成均相溶液。
聚合物冷却时，透明剂先结晶形成纤维状网络，该网络不仅分散均匀，且其中的纤维直径仅有100埃，小于可见光的波长，该网络的表面即形成结晶成核中心，这是因为：（1）、这个纤维状网络具有极大的表面积，可提供极高的成核密度；（2）、纤维的直径与聚丙烯结晶厚度相匹配，还被认为能促进成核；（3）、纤维很细，不能散射可见光。
因此，透明剂作为异相晶核提高了聚丙烯的成核密度，使聚丙烯形成均一细化的球晶，减少了对光的折射和散射，透明性增大。
成核剂
成核剂一.成核剂的定义根据结晶形态的不同一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。
α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等，又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。
目前市售种类多属此类，主要包括二叉山梨醇（dbs）及其衍生物、芳香基磷酸酯盐类，取代苯甲酸盐等，尤以dbs类成核透明剂的应用最为普通。
通常所说的成核剂是指α成核剂.按结构的不同,成核剂又可分为无机类、有机类和高分子类.例如无机类有滑石粉、云母、碳酸钙等,其粒径应小于可见光波长,否则会极大影响材料的透明度。
而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品，优点为提高制品抗冲击性但不降低甚至提高制品的热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。
成核剂的品种及量的选择在高聚物结晶过程中起了结晶中心作用的外加物质称为成核剂.有人试验过成核剂在材料表面充分吸收结晶晶体从而降低了形成晶核所需的自由能成核剂可以加快高聚物结晶速度减少结晶速度对温度的依赖性制得结构均匀、尺寸稳定的制品。
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。
近年来国内聚烯烃成核剂市场发展十分迅速，除下游改性塑料企业外，石化企业纷纷推出透明专用料，显示着国内聚烯烃成核剂市场已经形成。
燕山石化高新技术股份有限公司与山西省化工研究所合作建设的300公吨/年tm系列和tmb系列成核剂生产线，使国内成核剂生产技术与国外技术的差距大大缩小。
二、成核剂的常用种类成核剂（重要的是聚丙烯成核剂）从化学结构上主要可分为无机类和有机类两大类。
1、无机类：无机类成核剂主要有滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。
这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂，研究与应用得最多是滑石粉、云母等。
结晶成核剂
结晶成核剂Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT结晶成核剂一.成核剂的定义根据结晶形态的不同一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。
α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等，又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。
目前市售种类多属此类，主要包括二叉山梨醇（dbs）及其衍生物、芳香基磷酸酯盐类，取代苯甲酸盐等，尤以dbs类成核透明剂的应用最为普通。
通常所说的成核剂是指α成核剂.按结构的不同,成核剂又可分为、和类.例如无机类有滑石粉、云母、碳酸钙等,其粒径应小于可见,否则会极大影响材料的。
而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品，优点为提高制品抗冲击性但不降低甚至提高制品的热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。
成核剂的品种及量的选择在结晶过程中起了结晶中心作用的外加物质称为成核剂.有人试验过成核剂在材料表面充分吸收结晶晶体从而降低了形成晶核所需的成核剂可以加快高聚物结晶速度减少结晶速度对温度的制得结构均匀、尺寸制品。
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。
近年来国内聚烯烃成核剂市场发展十分迅速，除下游改性塑料企业外，石化企业纷纷推出透明专用料，显示着国内聚烯烃成核剂市场已经形成。
燕山石化高新技术股份有限公司与山西省化工研究所合作建设的300公吨/年tm系列和tmb系列成核剂生产线，使国内成核剂生产技术与国外技术的差距大大缩小。
二、成核剂的常用种类成核剂（重要的是聚丙烯成核剂）从化学结构上主要可分为无机类和有机类两大类。
1、无机类：无机类成核剂主要有滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。
这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂，研究与应用得最多是滑石粉、云母等。
PP成核结晶机理
PP成核结晶机理介绍聚丙烯问世以来，以出色的热性能和机械性能在很多领域，如注塑、薄膜、纤维生产中得到广泛的应用，这种通用性和经济性使聚丙烯超过了聚氯乙烯、聚苯乙烯，成为仅次于聚乙烯的第二大合成树脂。
尤其是随着各种晶型聚丙烯实现了商业化的推广应用，使聚丙烯在工程塑料和功能材料上有非常广阔的前景。
从聚丙烯的结构特点上可以得知，由于聚丙烯主链上含有不对称碳原子，因此聚丙烯存在着不同的一级结构，聚合物结晶时，只能部分结晶，很难得到类似无机的高纯度晶体。
但是随着结晶条件的变化，可以引起分子链构象的变化或者堆积方式的改变，形成几种不同的晶型，这就是所谓的晶体中的同质多晶现象。
聚丙烯的结晶过程包括成核和晶核生长两个阶段。
在成核阶段，高分子链段规则排列生成一个足够大的、热力学上稳定的晶核，随后晶核生长形成球晶，结晶过程进入了晶核生长阶段。
成核的方式根据结晶过程是否存在异相晶核而分为均相成核和异相成核。
均相成核是指处于无形态的聚丙烯熔体由于温度的变化自发形成晶核的过程。
这种成核方式往往获得的晶核数量少，结晶速度慢，球晶尺寸大，结晶率低，制品的加工和应用性能较差；相反，异相成核是指聚丙烯熔体中存在固相"杂质"（如成核剂）或未被破坏的聚丙烯晶核，通过在其表面吸附聚丙烯分子形成晶核的过程。
显而易见，异相成核能够提供更多的晶核，在球晶生长速度不变的情况下加快结晶速度，降低球晶尺寸，提高制品的结晶度和结晶温度。
这些结晶参数的改变将赋予聚丙烯材料许多新的性能，因此，异相成核实际上是聚丙烯结晶改性的理论基础。
等规聚丙烯有多种晶型，即α、β、γ、δ和拟六方态5种结晶形态。
其中γ晶态只存在于低相对分子质量的PP中，δ晶态存在于无规或间同立构PP中，全同立构PP晶态以α、β和拟六方态为主。
其中以α晶型最为常见，α晶型是单斜晶方式形成的最普通和最稳定的形式，熔点为167℃，β晶型只在特定结晶条件下或在β晶型成核剂的诱发下才能获得，且稳定性不如α晶型。
浅谈塑料助剂的应用技术
来源于：注塑浅谈塑料助剂的应用技术一、成核剂成核剂是一种用来改变聚丙烯结晶行为，进而改变其结晶形态、力学性能、热力学性能和光学性能的功能性助剂。
1、聚丙烯成核剂HBP添加成核剂改性后的聚丙烯具有透明性好、光泽度高，力学性能和加工性能优良等特点，其使用范围也比较广泛。
2、聚甲醛成核剂聚甲醛（POM）是一种具有优良综合性质的高结晶工程塑料。
其强度和硬度高、刚性好，并且有良好的耐磨性和耐疲劳性，因而被用来代替有色金属和合金，广泛应用于汽车、电子电器、建筑、机械等行业。
由于聚甲醛的结晶度高（一般结晶度超过60%），制品存在缺口，冲击强度低、成型收缩率大的缺点，与其他各种优异性能不匹配，需要进一步改进。
改进聚甲醛材料的性能主要有两种方法：严格控制加工条件和加入成核剂。
研究发现，结晶性高聚物的冲击强度与球晶的大小和分布有关。
实验主要是通过在聚甲醛中加入成核剂，改变聚甲醛球晶的形态，减小其结晶尺寸和成型加工过程中的收缩率，提高其冲击性，优化聚甲醛性能，使其能满足一些特殊要求。
二、抗氧化剂PP，PE，PS等塑料在制造、加工、储存和使用过程中，由于光\氧、热等因素的作用，常常发生氧化降解，引起塑料劣化，致使塑料失去耐候性和耐久性，影响塑料的强度和外观。
为了延长高分子材料的寿命，抑制或者延缓聚合物的氧化降解，通常使用抗氧剂。
1、主抗氧剂主抗氧剂又称自由基捕捉剂，是抗氧剂中起主要作用的一类。
它能捕捉在聚合物热氧化老化中生成的含氧自由基（·OH，RO·，ROO·）和碳自由基（但效果差），从而中止或减缓聚合物的热氧老化。
2、辅助抗氧剂辅助抗氧剂又称氢过氧化物分解剂。
它是一类能够将热氧化老化链反映中生成的聚合物氢过氧化物分解，使之生成失去活性的化合物，从而终止或减缓热氧老化的助剂。
由于它与主抗氧化剂常有协同效应，并只在与主抗氧化剂并用时才能发挥最大的效果，故通称辅助抗氧剂。
3、碳自由基捕捉剂碳自由基（即烷基自由基）通常在热氧化老化的链反应中，在无氧及高温的情况下生成。
助剂化学-成核剂简介
成核剂简介天津大学求是学部查浩3010210060一成核剂概述1成核剂概念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。
成核剂作为聚烯烃的一种优良的改性助剂, 加入少量就能大幅度提高材料的透明度、热变形温度和制品的强度, 能在很大程度上改善其应用性能, 因此,它的开发和应用受到普遍关注。
成核剂由于可以加快结晶速率, 因此被广泛应用于半结晶聚合物的结晶过程。
针对不同的物质，成核剂又有不同的种类。
例如，目前聚丙烯( PP) 成核剂的种类就有很多,按成核剂诱导生成的PP结晶形态不同可以分为α成核剂、β成核剂和γ成核剂。
作为一种新型功能性助剂，它具有改变树脂的结晶行为、结晶形态和球晶尺寸，进而提高制品的加工和应用性能之功效。
聚合物的结晶改性已成世界通用塑料工程化、工程塑料高性能化的主要内容，它们与填充／增强改性、聚合物共混改性和化学交联改性一并构成了完整的聚合物改性体系。
经成核剂改性后的聚合物，不仅能保留聚合物原有的特点，而且性价比也优于许多透明材料，其热变形温度高，刚性好，屈服强度高，结晶速度快，加工性能好，使用范围广，尤其适用于透明性要求高，需高温下使用的器具。
结晶改性所得的基料价廉易得，且结晶改性技术难度低，灵活性好，简单易行。
因此，目前结晶改性已成为最活跃、最常用的有效聚合物改性方法，成核剂已成为国内外广泛关注的新功能型助剂。
2成核剂作用原理结晶型高聚物有多种结晶形态，在不同的结晶条件下可以形成单晶、球晶、树枝状晶等。
结晶型聚合物在加工过程中一般生成球晶极其不完整，它是高聚物结晶的最常见的特征形态，是由一个晶核开始，以相同生长速率同时向各个方向放射生成的，聚合物熔体冷却过程中，分子链排列成有规结构，处于熔融状态的大分子链的运动是无规则的，但在某些区域会出现几个链段聚集在一起呈现有序的结晶，一旦有序尺寸达到了临界值，便稳定存在而形成晶核。
解码成核剂
聚烯烃由于力学性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品和容易加工成型等优良特性，成为当今世界上产量和消耗量最大的通用塑料，但是由于其结构特点，导致某些性能方面不足，如制品光泽度和透明性差等，为了改善聚烯烃的性能，拓展其应用领域，聚烯烃改性已经成为目前国内外合成材料领域热点话题，改性的主要方法有填充、共混、结晶和交联等方式。
其中结晶改性是聚烯烃工程化重要途径，在结晶改性过程中，成核剂对产品形态、加工和应用性能又起到举足轻重的作用，如在聚丙烯中通过添加成核剂，可以明显提高材料透明性和光泽度，广泛应用于注射器、食品容器、文具、包装薄膜和板材等，成核剂还能够提高材料热变形温度，用于制作透明热饮杯、微波炉炊具等；在聚乙烯中加入成核剂后，能显著降低棚膜的雾度，提高透明性，并且有助于改善加工性能。
随着聚烯烃消费日益增长，聚烯烃成核剂展现出巨大市场潜力和良好发展前景。
聚烯烃成核剂种类聚烯烃成核剂按化学结构分主要有无机类和有机类，无机类为各种填料，最常用是滑石粉、云母等；有机成核剂主要品种有磷酸金属盐、羧酸金属盐类、二苄叉山梨醇衍生物、松香皂类等。
按照成核机理又分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。
磷酸金属盐类，其中最有效的、工业化应用的是NA-11，化学名称2，2‘-亚甲基-二（4,6-二正丁基苯酚），该品热稳定性好、安全性高、能提高聚烯烃的热变形性、刚性和透明性。
羧酸金属盐类，人们很早就对各种羧酸金属盐的成核效果进行研究，其中苯甲酸钠、正丁基苯甲酸铝等对聚烯烃的透明性改变较好，其中以正丁基苯甲酸铝成核剂的综合性能最好，但是该系列品种对聚烯烃物性改善效果较差，且遇高温易分解。
二苄叉山梨醇衍生物，该类化合物是以山梨醇或木糖醇与苯甲醛或苯甲醛取代物在酸性催化剂及有机溶剂中进行醇醛脱水缩合而制得。
代表性品种有二苄叉山梨醇（DBS）、二（对氯苄叉）山梨醇（CDBS）、二（对甲基苄叉）山梨醇（MDBS）、二（对乙基苄叉）山梨醇（EDBS）、二（3，4-二甲基苄叉）山梨醇（DMDBS）等，该系列产品最大优点可以使聚烯烃透明度提高，因此又称透明成核剂，成为目前成核剂领域开发与应用主导产品，但是在聚烯烃成型时候易发生微量降解，释放出游离的醛类物质，产生不愉快气味。
新型透明剂和成核剂
新型透明剂和成核剂
杨桂英
【期刊名称】《国外塑料》
【年(卷),期】2003(021)004
【摘要】@@ 预计,聚丙烯将在注塑、吹塑、热成型包装领域具有更广阔的应用前景,很大程度上得益于优良的透明剂和成核剂.添加使用这两种助剂可极大地改善树脂的表观性能(透明性)和加工生产率,并提高某些内在性能,如劲度和耐热性.这些优点正不断吸引着更多的添加剂生产供应商参与研究开发新一代的这两种助剂,并为这些添加剂的性能/价格比设立新的标准.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】杨桂英
【作者单位】北京燕山石化公司树脂应用研究所,北京,102500
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.402.4
【相关文献】
1.美利肯公司参展中国国际橡塑展着力展现其先进的成核剂以及透明剂技术 [J],
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4.美利肯公司即将参展中国国际橡塑展将着力展现其先进的成核剂以及透明剂技术
[J],
lken展示PE和PP新成核剂（透明剂） [J], 唐伟家（译）
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透明聚丙烯用成核剂增透机理
透明聚丙烯用成核剂的增透机理、现状与发展趋势摘要：本文简述了透明聚丙烯制备过程中成核剂的增透作用机理、成核剂种类及其国内外研究开发现状，指出了复合化、超细化、新结构创制和低成本新工艺开发是未来聚丙烯透明成核剂的发展趋势。
透明剂也称透明成核剂或称为增透剂，是一类用于改善聚合物透光性能的添加剂。
聚丙烯制品光泽度和透明性差，外观缺少美感，在透明包装、日用品领域的发展受到限制。
利用添加透明剂的方法制得的透明聚丙烯，不仅承袭了聚丙烯原有的优点，且透明性和表面光泽度可与其它一些透明高分子树脂相媲美，性能／价格比优于PVC、PET、PC、PS等透明材料，使用范围广，尤其适用于透明性要求高、需高温下使用或消毒的器具方面，如透明热饮杯、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐汤碗等。
透明聚丙烯已成为聚丙烯的一个新品种，愈来愈受到人们的重视，因此透明剂的开发和应用也受到了人们的广泛关注。
1 透明剂增透机理关于聚丙烯透明剂作用机理的研究，国内外已有一些文献报道，但到目前为止，尚没有完整的理论提出和严谨科学的实验验证，所述的观点均是一家之言。
尽管目前尚无定论，但从已提出的猜想来看，可以归纳为如下几种观点：1、Thierry、Garg和Kobayashi等人提出的增透网络成核机理，该理论是目前较为普遍认可的增透机理。
该理论认为增透剂是成核剂的一个特殊亚族，具有物理本身自行聚合的聚集性质，可溶解在熔融聚丙烯中，形成均相溶液。
聚合物冷却时，透明剂先结晶形成纤维状网络，该网络不仅分散均匀，且其中的纤维直径仅有100埃，小于可见光的波长，该网络的表面即形成结晶成核中心，这是因为：（1）、这个纤维状网络具有极大的表面积，可提供极高的成核密度；（2）、纤维的直径与聚丙烯结晶厚度相匹配，还被认为能促进成核；（3）、纤维很细，不能散射可见光。
因此，透明剂作为异相晶核提高了聚丙烯的成核密度，使聚丙烯形成均一细化的球晶，减少了对光的折射和散射，透明性增大。
结晶成核剂完整版
结晶成核剂标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]结晶成核剂一.成核剂的定义根据结晶形态的不同一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。
α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等，又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。
目前市售种类多属此类，主要包括二叉山梨醇（dbs）及其衍生物、芳香基磷酸酯盐类，取代苯甲酸盐等，尤以dbs类成核透明剂的应用最为普通。
通常所说的成核剂是指α成核剂.按结构的不同,成核剂又可分为、和类.例如无机类有滑石粉、云母、碳酸钙等,其粒径应小于可见,否则会极大影响材料的。
而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品，优点为提高制品抗冲击性但不降低甚至提高制品的热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。
成核剂的品种及量的选择在结晶过程中起了结晶中心作用的外加物质称为成核剂.有人试验过成核剂在材料表面充分吸收结晶晶体从而降低了形成晶核所需的成核剂可以加快高聚物结晶速度减少结晶速度对温度的制得结构均匀、尺寸制品。
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。
近年来国内聚烯烃成核剂市场发展十分迅速，除下游改性塑料企业外，石化企业纷纷推出透明专用料，显示着国内聚烯烃成核剂市场已经形成。
燕山石化高新技术股份有限公司与山西省化工研究所合作建设的300公吨/年tm系列和tmb系列成核剂生产线，使国内成核剂生产技术与国外技术的差距大大缩小。
二、成核剂的常用种类成核剂（重要的是聚丙烯成核剂）从化学结构上主要可分为无机类和有机类两大类。
1、无机类：无机类成核剂主要有滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸钙、云母、无机颜料、高岭土及催化剂残渣等。
这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂，研究与应用得最多是滑石粉、云母等。
BOPP生产用添加剂
BOPP生产用添加剂BOPP膜所用主料为均聚物聚丙烯BOPP膜级专用料，等规度在97%左右，熔体指数2.0g/10min左右。
我国BOPP膜生产初期所用聚丙烯主要源于进口，目前基本上国内自行生产，如上海石化、燕山石化、茂名石化等均能生产BOPP膜聚丙烯专用料，而且产品性能稳定，能满足生产线和市场的要求。
生产热封型薄膜时，除聚丙烯外，还需要热封料。
热封料一般为乙烯-丙烯二元共聚物或乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，热封料只加在薄膜表层，在较高温度下通过封合机可以使薄膜相互粘合，简称热封性。
三元共聚物的起封温度比二元共聚物的温度低，因而热封温度范围较宽。
目前，我国BOPP膜行业所使用的热封料大部分来源于进口，也有一部分使用国产料。
BOPP膜用功能性添加剂BOPP膜生产线自动化程度高，生产速度快，每天原料的消耗量大，BOPP功能性助剂添加量少，一般为数千PPM。
生产过程中，不可能像生产CPP或吹塑膜那样将少量的助剂与大量的聚丙烯混合，因此，实际生产应用中，通常将各种助剂与聚丙烯按一定比例混炼制成母料，再将母料投入生产中，以增加助剂的分散性和均匀性。
BOPP功能性添加剂母料的种类较多，包括抗静电母料、爽滑母料、增刚母料、增透母料、珠光母料、增白母料、防粘连母料、合成纸母料、防雾滴母料、消光母料、抗氧化母料等。
2.2.1 抗静电母料抗静电母料中所采用的抗静电剂多为单硬脂酸甘油酯和乙氧基胺的复配物。
抗静电剂的作用机理是：通过抗静电剂有机物中的亲油基与聚丙烯相互作用增大它在聚丙烯中的相容性；另一方面，通过抗静电剂中的亲水基与空气中的水相互作用，达到消除薄膜表面所积累的静电荷。
在BOPP薄膜的实际生产中，通常加入适量的抗静电剂，以消除BOPP薄膜在生产和使用过程中因摩擦所产生的静电。
抗静电剂是迁移性较强的表面活性剂，使用中通常加入薄膜的芯层，以保证薄膜产品的中、长期抗静电效果。
BOPP薄膜产品抗静电剂的用量与市场对产品的要求有关，对于抗静电要求高的BOPP薄膜(例如包装粉末和粉尘产品)，抗静电剂的用量可加大。
助剂化学作业
一何为成核剂（1）成核剂的定义在聚合物成型加工过程中，结晶现象普遍存在，尤其是对分子链结构比较规整的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲醛等。
高分子聚合物与小分子聚合物的结晶行为有很大的不同。
一方面，由于高分子聚合物的分子量大，分子链长，分子链间相互作用大，导致高分子链的运动比小分子困难，尤其是对刚性分子链或者带有庞大侧基的、空间位阻大的分子链更是如此，所以高分子聚合物的结晶速率较慢；另一方面，由于高分子链结构和分子量的不均一性以及在结晶过程中由于高分子链的运动松弛时间长，分子链的迁移速度慢，不易形成结构完整的晶体。
由于聚合物材料结晶度的高低，结晶形态以及结晶结构的差异都将影响到材料的性能及其应用，于是控制聚合物的结晶行为便成了提升材料性能及扩大其应用范围一种途径。
人们发现在聚合物材料中加入某些物质能提高树脂的结晶速率，使球晶尺寸变小，从而改善树脂的光学性能以及力学性能，还可以缩短制品的成型周期等，这些物质便称之为成核剂。
确切的说，成核剂是促进不完全结晶树脂（如聚烯烃，聚酰胺，PET等）结晶并使晶粒结构微细化的加工改性助剂。
添加成核剂，可以加快树脂的结晶速度，提高制品的结晶密度，增加结晶度，从而使树脂的刚性、弹性模量、拉伸强度等力学性能有所提高。
加入成核剂后，聚合物球晶结构的细微化和均一化，不仅可以改善聚合物的光学性能如透明度、表面光泽，还可以提高断裂生长率和冲击强度、尺寸稳定性、刚性等。
同时还可以缩短制品成型周期，提高单位时间的产量。
根据结晶形态的不同成核剂一般分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。
α晶型成核剂主要提高制品的透明性、表面光泽、刚性、热变形温度等，因此又有透明剂、增透剂、增刚剂之称。
目前市售种类多属此类。
通常所说的成核剂是指α成核剂。
而β晶型成核剂旨在获得高β晶型含量的聚丙烯制品，优点为提高制品抗冲击性但不降低甚至提高制品的热变形温度，使抗冲击性和耐热变形性这矛盾的两个方面得到兼顾。
如何在生产中提高PP的透明度
如何在生产中提高PP的透明度透明PP的制备是通过加入成核剂来得到的。
成核剂可使聚丙烯在熔融塑化后重新结晶时提高其结晶温度，加速结晶，改变球晶尺寸，使大球晶变细。
排列规整、分布均匀。
成核剂有无机和有机两大类。
无机成核剂主要有滑石粉、碳酸钙等，做成核剂使用时要求粒度较小；有机成核剂主要有脂肪羧酸金属皂、芳香族羧酸金属皂、有机磷酸盐和山梨醇叉衍生物等。
各类成核剂的成核机理是一致的，但由于成核剂本身性质上有一些差别，在改善PP性能方面也有所不同。
同时，PP自身的差异也对产品透明性产生影响。
原料及生产工艺对产品性能的影响基体树脂的影响分别釆用小本体均聚PP、海蒙特的环管连续法生产的均聚PP、无规共聚PP作为医用透明料的基体树脂，在其他助剂配比、种类不变的情况下，可以看出雾度、光泽度、冲击强度和热变形温度等指标均不同。
在光学方面，以无规共聚PP最好，连续法均聚PP和间歇式小本体均聚PP相当；在力学性能上，无规共聚PP的抗冲击强度最好；在热变形温度上，均聚PP优于无规共聚PP。
不同成核剂的影响釆用均聚PP做基料，在其他工艺条件相同的情况下，加入不同的成核剂做比较，发现加入成核剂后，PP性能都在不同程度上得到改善。
其中山梨醇叉衍生物可以在熔融的聚丙烯当中溶解，形成均相溶液，当聚合物冷却时，成核剂形成有极大表面积的纤维状网络结构，这个网络的表面就成为结晶成核中心，该网格不仅分散均匀，且纤维直径约10nm，与PP片晶厚度相当，有利于结晶成核过程，还由于纤维直径小于可见波长，不能散射可见光，使得该成核剂能非常有效地改进PP的透明度。
成核剂用量的影响选用透明性能好的山梨醇叉衍生物成核剂，考察成核剂用量对医药用PP透明性的影响。
发现成核剂用量超过0.3%后，透明度改进效果不明显，甚至会有所下降；但用量低于0.2%时，成核数量不足，透明度增加不够。
由此可知，成核剂用量最好在0.2-0.3%之间。
挤出温度的影响考察塑化温度在200℃、220℃和250℃时PP透明性，发现挤出温度在中间温度时成核剂对PP透明性的改进效果最好。
成核剂原理
成核剂原理
近年来，成核剂已经受到了越来越多的关注。
它被广泛地应用于各种材料的加工和加工过程中，从而对材料的加工性能和应用性能有着巨大的帮助。
那么，成核剂的原理又是什么呢？
成核剂的主要原理是利用它的亲和性，在材料表面形成一层稳定的膜，从而达到一定的成核效果，而这种稳定的膜可以阻止外界污染物及其它有害物质进入材料表面，保护材料本身。
其次，成核剂还可以在材料表面形成一层密封膜，以提升材料的表面性能，抑制材料表面的水分扩散，有效地防止霉变、腐蚀、褪色等，从而可以延长材料的使用寿命。
此外，成核剂也可以用于改善材料的加工性能。
由于成核剂的加工精度可以达到毫米尺度，因此可以用于制造一些复杂的零件，例如密封件、机械零件等，从而使得加工精度得到极大的提升，从而提高生产效率。
总的来说，成核剂的原理是通过利用它与物质的亲和性，在材料表面形成一种稳定的膜，从而达到一定的成核效果。
它可以提升材料的表面性能，防止污染物进入表面，从而抑制材料表面的水分扩散、腐蚀，提高生产效率，提升加工精度等。
因此，成核剂的应用越来越多，它在各种材料的加工过程中，正在给材料的加工性能和应用性能带来巨大的帮助。
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成核剂与增透剂的技术进展
For personal use only in study and research; not for commercial use成核剂与增透剂的技术进展一、简介半结晶聚合物的结晶性关系到它的尺寸稳定性、透明、韧性等多种特性。
对于特定的部位或加工方法，结晶性受聚合物的结构、配方、加工条件的综合影响，这些因素使其达到特殊的热平衡。
聚合物表面和内核的热历史是不同的，因此，其结晶程度不均。
成核剂和增透剂可加速并调控结晶过程，使半透明聚合物拥有适应特殊功能要求的特殊性能。
虽然只能用于半透明聚合物，但所有的加工方法中都可以使用成核剂和增透剂，包括二次加工方法：注塑、吹塑、挤出薄膜、滚塑和热压成形法等。
由于成核剂和增透剂能提供美观的外观和良好的机械性能，它们能应用于从塑料包装到汽车制造的所有行业。
二、结晶性概述结晶性通常用晶体的形状、大小、结晶度和晶粒择优取向为特性指标。
比如，在不同条件下，等规聚丙烯(iPP)可以结晶成α-、β-、γ- 和近晶四种结晶状。
其中以α- 和β- 结晶最为重要。
单斜α- 晶体是iPP最常见的结晶状态，iPP制品中绝大部分是单斜α- 结晶。
除此之外，在普通制品中，还有少量三方β- 结晶。
利用温度梯度或剪切应变熔融，可使三方β- 结晶含量提高。
关于聚乙烯，对用 Ziegler-Natta 催化剂生产的吹塑薄膜的形态研究，显现出垂直于机械拉伸方向的、柱状晶形的方向取向排列。
与之相反，以茂金属为催化剂的薄膜中并未显现出这种取向倾向。
显而易见，在薄膜吹塑过程中，Ziegler-Natta 体系中的无支链、高分子量的链段在薄膜吹塑过程中趋于规整取向，使其他多支链的链段在这些取向链上生长结晶。
下图（图1）显示了同一聚合物在不同的冷却条件下呈现出的三种不同结晶形状。
图1 三种不同的结晶形状For personal use only in study and research; not for commercial use图2为同一模塑件中不同部位的不同结晶状态。
PP晶型及稀土类PP晶型改性剂
PP晶型及稀土类PP晶型改性剂王文治1,胡红旗1,冯嘉春2,陈 宇3(1.广东顾地塑胶股份有限公司,广东,顺德 528303;2.复旦大学,上海 200433;3.北京市化工研究院,北京 100084)摘要:聚丙烯常见的晶型是 晶,在特殊加工条件下或加入 成核剂可形成 晶, 晶在热和力的作用下可以转变成 晶。
晶和 晶分别属于单斜晶系和准六方晶系,两者的球晶形态也明显不同, 晶的捆束状结构及球晶之间的相互联结使其具有较高的冲击性能。
稀土类 成核剂WBG成核效率高、稳定性好,是一种优良的聚丙烯 成核剂。
关键词:聚丙烯;稀土; 成核剂中图分类号:T Q325.14,T Q314.246 文献标识码:A 文章编号:1001-9456(2004)02-0029-06Rare earth containing C rystalline Phase Modifier for PPWANG Wen zhi1,H U Hong qi1,FENG Jia chun2,CH EN Yu3(1.Guangdong Goody Plastics Co.,L td.,Shunde,Guangdong528303,China;2.Fudan University,Shanghai200433,China;3.Beijing Research Institute of Chemical Industry,Beijing100084,China)Abstract:PP normally forms phase. phase appears throug h special processing or nucleators and phase is apt to transform to phase under heat or force.T he tw o phases are attributed to monoclinic and quasi hex agonal lattice respectively.The spherulites in the two phases are also different and it makes the phase hig her in im pact resistance.WBG,a kind of rare earth containing reagent,w ith high nucleating effi ciency and stability,is a good crystalline phase modifier for PP.Key words:polypropy lene;rare earth; nucleator1 引言聚丙烯(PP)是半结晶性聚合物,其结晶度、晶型以及晶体的结构形态对其性能起关键作用。
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成核剂与增透剂的技术进展二、结晶性概述结晶性通常用晶体的形状、大小、结晶度和晶粒择优取向为特性指标。
比如，在不同条件下，等规聚丙烯(iPP)可以结晶成α-、β-、γ- 和近晶四种结晶状。
其中以α- 和β- 结晶最为重要。
单斜α- 晶体是iPP最常见的结晶状态，iPP制品中绝大部分是单斜α- 结晶。
除此之外，在普通制品中，还有少量三方β- 结晶。
利用温度梯度或剪切应变熔融，可使三方β- 结晶含量提高。
关于聚乙烯，对用 Ziegler-Natta 催化剂生产的吹塑薄膜的形态研究，显现出垂直于机械拉伸方向的、柱状晶形的方向取向排列。
与之相反，以茂金属为催化剂的薄膜中并未显现出这种取向倾向。
显而易见，在薄膜吹塑过程中，Ziegler-Natta 体系中的无支链、高分子量的链段在薄膜吹塑过程中趋于规整取向，使其他多支链的链段在这些取向链上生长结晶。
下图（图1）显示了同一聚合物在不同的冷却条件下呈现出的三种不同结晶形状。
图1 三种不同的结晶形状图2为同一模塑件中不同部位的不同结晶状态。
图2 模塑件中的非均匀结晶三、成核剂和增透剂：非常相似，但并非同种物质成核剂作为晶体生长提供场所。
增透剂是成核剂的一种，它们作为更细小的晶核，稀疏地分布于体系中，使晶体长大，从而增加厚壁部件的透明度。
图3成核剂和增透剂如图3所示，成核剂或增透剂的选择决定结晶的形态，以及其加工、物理和机械性能。
值得注意的是，有的添加剂，如着色剂或填料也有成核作用，我们可能无意中已在体系中添加了成核剂，而自己还未察觉。
尺寸稳定性，特别是减少翘曲形变和降低线性热膨胀系数 (CLTE) 提高美观度，特别是触觉和透明性提高热性能，特别是提高热形变温度 (HDT)提高机械性能强化势垒效应所有行业领域中都能应用：塑料包装、耐用品、汽车行业、家用电器、床上用品、胶片、农业、日用消费品、个人护理用品等 ...四、成核剂和增透剂：内涵丰富的添加剂根据成核剂或增透剂的化学结构（属于有机或无机化合物)，对结晶的影响，成核产物的特性，可对成核剂和增透剂进行分类:4.1 根据化学性质分类：无机或有机无机成核剂，如滑石粉、钡硫酸、纳米粘土如蒙脱土，对聚丙烯、热塑性聚酯、聚酰胺都有成核作用，提高结晶速率和结晶度。
金属氧化物，如二氧化钛或氧化镁、碱土金属的磷酸盐、碳酸盐和硫酸盐，也属此类。
有机添加剂种类繁多，从山梨糖醇衍生物，到单或多羧酸、多羧酸盐，例如4-叔丁基苯甲酸、苯甲酸钠或锂、有机磷酸盐或磷酸酯、己二酸、二苯基乙酸和琥珀酸钠：降冰片烷羧酸盐、聚合配合物如离子聚合物 (ionomers)、氮系复合大分子，如三苯二噻嗪、二环己基-2,6-二甲酰胺基萘、含有硬脂盐钙或喹吖啶酮永固红染料的庚二酸等。
4.2 根据主要的晶型分类：a, b, g...比如，a-类成核剂主要有山梨糖醇衍生物和有机磷酸盐；而b-类成核剂主要为三苯二噻嗪、含有硬脂盐钙或喹吖啶酮永固红染料的庚二酸。
4.3 根据产物特性分类主要根据产物光学特性，以及热性能和机械性能对增透剂进行分类。
增透剂一般为山梨糖醇衍生物和有机磷酸盐。
4.4 市场有售的成核剂和增透剂举例在我们的添加剂和改性剂数据库里，您可以了解成核剂和增透剂的市场信息。
图4 添加剂和改性剂数据库（英文版）五、成核剂和增透剂：最新发展动态成核剂和增透剂的最新发展已到第三代，但由于价格、成本、以及需求量等方面的优势，第一代产品在各类市场中仍有吸引力。
涉及到技术和环保问题的其他发展趋势：更高的加工温度更好的机械性能更好的感观特性：味觉和嗅觉，符合FDA（美国食品和药物管理局）标准更快的结晶化，导致循环周期的改进加入多向竞争：聚丙烯均聚物及共聚物 Ziegler-Natta 和茂金属催化体系聚烯烃聚丙烯替代PET和其他透明聚合物适用于生物塑料，如聚乳酸5.1 较好机械性能对于Milliken化学公司的最新成核剂产品HyperForm HPN68，下图（图5）展示了在-30 ℃下加入成核剂的聚丙烯比未添加的聚丙烯，拉伸强度提高10%，但落锤冲击强度和悬臂梁冲击强度 (Gardner and Izod@) 降低5-10%。
图5 添加成核剂的PP的相对性能5.2 对生物塑料如聚乳酸的适应性对于封闭生产来说，由 Hyperform 技术带来的高结晶温度和等方收缩性，能提高聚丙烯均聚物和共聚物的产品质量，提高8-17%的生产速度，缩短循环时间，加快生产速率。
在Hyperform技术的其他应用方面，包括热成型在，循环周期可缩短5-40%。
六、典型应用一览新日本化学公司推出一种晶体成核剂NJSTAR TF-1，适用于生态友好型植物衍生树脂，即生物塑料（聚乳酸）。
新日本化学称，NJSTAR TF-1可使聚乳酸模塑周期缩短17%，并提高耐热和抗冲性，增加透明度。
依据相关法律，在食品工业将来的应用中，已作了很多努力来确保安全依从性。
Viba集团已开发出一批新型母料以满足包装市场对PLA(聚乳酸)不断增加的需求，其中包括为生物高分子而特别设计生产的Vibatan PLA成核剂03413。
6.1 结晶更快：缩短循环时间成核剂和增透剂增加了半透明塑料，特别是聚丙烯的美观外观和机械性能。
更多的应用领域，请参看图6：成核聚丙烯的应用。
成核剂的添加，能提高透明度、韧性、尺寸稳定性和提高产量，而有利于半透明塑料对其它传统透明塑料或材料，如玻璃的替代。
图6成核聚丙烯的应用6.2塑料包装与玻璃和其他日用品塑料不同，由于有了成核剂和增透剂，根据不同应的应用需求，聚丙烯能与PET、聚苯乙烯、PVC、HDPE、聚碳酸酯或玻璃相媲美。
下表显示了成核聚丙烯相对于其他材料的性能比较，所具有的优势和劣势。
比如，聚丙烯比玻璃轻，但气体阻隔性较差。
聚丙烯 vs目标性能PET PS PVC HDPE PC玻璃透明性和光泽度 = - - ++ - -成本价格/单位体积++ + + = ++ +阻湿性+ ++ + = ++ --密度低++ + ++ = ++ ++味觉和气味迁移+ = + + = -落锤式冲击强度+ ++ = = = ++柔性= ++ -- -- -- ++硬度-- -- -- + -- --耐化学性+ + ++ = = -氧气阻隔性-- = -- -- = --表1聚丙烯与其他材料的性能比较在饮料、化妆品、食品、家用清洁器械、家用器皿、介质包装、水瓶、易耗品透明包装瓶、婴儿奶瓶、DVD盒、日常电器包装、药品包装、大型储运、各种规格和形状的储存容器、软件包装、乳制品包装、果汁包装、熟食包装、录影带盒、箱、板条箱、封盖、封条等方面都有很好的应用。
食品、日常消费品、介质、电器等一次性包装可以经热压成型或薄壁高速注塑成型。
6.3 Danone 的成功案例Danone公司已用透明聚丙烯（PP）包装取代了奶油奶酪现有的玻璃包装，他们使用的是Milliken的增透剂。
这种PP包装材料透明、成本低并且环境友好。
从以下几个方面来讲，透明聚丙烯都是最佳选择：生产成本低。
使用了透明聚丙烯，Danone公司已能将一个杯子的包装重量从150 g降为29 g，也就是说，减轻了81%的重量运输过程中节约了燃料，并且减少二氧化碳排放量杯子不会被摔坏。
杯盖、杯身和标签使用的都是透明聚丙烯，能够循环使用，符合环保要求杯子能耐90℃的高温七、广泛的其他应用：从车用到日常消费品成核剂提高了聚丙烯的物化特性，如刚性、抗冲性、硬度、热形变温度等，这些特性可以使：降低材料标准，降低成品壁厚，减轻重量缩短循环周期，增加产量优化尺寸稳定性，解决了收缩、翘曲的问题。
所以，从某种意义上说，淘汰了过时的工艺。
7.1列举部分其它应用如下：日常消费品：如家具、玩具、体育器材、草坪和庭院用品、花盆、播种工具、衣架、工具箱、渔具，家用/办公用品、工艺品、行李箱、文具 ... 家用电器：如冰箱、洗碗机内饰和零部件、洗衣机滚筒、小家电如搅拌机、烤箱、咖啡壶、食品加工机、电吹风、电子开瓶器、垃圾箱、食品储存箱、衣物篮架、冷却器内饰，餐具，衣物整理箱等等。
汽车和交通工具：如车门外板、器具把手、车身覆盖件、保险杠、仪表盘、电瓶箱、电扇和散热器外壳和罩布，冷却液箱等等。
医疗器械：如注射器、化验器皿、利器盒及其他医疗设备、器械。
7.2 Suggar/Milliken/Nova的成功案例Suggar是以洗衣机产品闻名于世的先进家电生产企业，他们运用增透剂，将不透明塑料顶盖改为透明顶盖，而深受消费者喜爱，销量大增。
透明SAN (苯乙烯-丙烯睛共聚物)由于不能达到洗衣机的抗冲要求，而经常受到质疑。
添加Millad NX8000 增透剂(Milliken)的聚丙烯带给消费者所期待的美观的外形，与实用的功能相匹配的良好性能。
与Suggar牌洗衣机中的SAN相比，用Millad NX8000增透的PP拥有高出5倍的悬臂梁冲击强度，使它更能抵御摔落、重击及其他强力冲击。
下图展示了运用透明聚丙烯的新款洗衣机Suggar Top Max 5.0。
图7Suggar Top Max 5.0洗衣机八、结论成核剂和增透剂加速并调控结晶过程，提供半透明聚合物适应于功能需求的增透产品特性。
透明性、尺寸稳定性、翘曲、收缩、CLTE、HDT、机械性能及阻隔性能都可以通过选择成核剂或增透剂而得到改善。
最新一代成核剂和增透剂产品性能最佳，但由于经济成本因素，老产品仍具有吸引力。
除了普遍需要考量的性/价比因素而外，成核剂和增透剂向着高效能方向发展，使成本降低、产量增加、感观改善、适应生物塑料加工、优化聚丙烯均聚物和共聚物，使之能与热塑塑料，如PET, PVC相抗衡。
参考文献技术指导和网站：Adeka Palmarole，Amfine 化学，Chemtura, Chrostiki，Ciba, EC 化学工业，Milliken化学，Mitsui化学品，新日本化学，Polyvel, Rionlon化学，Roquette America，Viba集团等...Jana Vychopová1 and ALL (ANTEC 2007, p. 308) Arnold L ustiger (ANTEC 2005, p. 1771) Roman rmák and ALL (ANTEC 2004, p. 2191)一、简介半结晶聚合物的结晶性关系到它的尺寸稳定性、透明、韧性等多种特性。
对于特定的部位或加工方法，结晶性受聚合物的结构、配方、加工条件的综合影响，这些因素使其达到特殊的热平衡。
聚合物表面和内核的热历史是不同的，因此，其结晶程度不均。
成核剂和增透剂可加速并调控结晶过程，使半透明聚合物拥有适应特殊功能要求的特殊性能。
虽然只能用于半透明聚合物，但所有的加工方法中都可以使用成核剂和增透剂，包括二次加工方法：注塑、吹塑、挤出薄膜、滚塑和热压成形法等。