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成核劑在PP中的作用機(jī)理，異相成核理論——廣東煒林納

來源：煒林納塑料助劑作者：成核劑專家發(fā)布日期：2016-12-27【大中小】

研究聚丙烯的成核機(jī)理較為成熟的理論是Binsbergen的異相成核理論和Witt-mann的附生結(jié)晶機(jī)理。本文介紹異相成核理論。

異相成核理論提出成核劑在聚丙烯的結(jié)晶過程中充當(dāng)異相晶核的作用，成核劑的非極性部分在表面形成凹痕，容納聚丙烯的分子鏈并使其排列整齊，促進(jìn)成核。成核劑分子和聚丙烯分子的結(jié)構(gòu)相似性有助于結(jié)晶成核作用。在加入A1(OH)3等成核劑的聚丙烯結(jié)晶過程中，晶核幾乎是瞬時(shí)形成的。晶核密度隨結(jié)晶溫度的變化很大，結(jié)晶溫度每升高4℃，晶核密度增加一個(gè)量級(jí)。同時(shí)，熔融溫度對(duì)成核密度沒有影響。這種結(jié)晶行為說明晶核很可能是在成核劑表面有限長(zhǎng)度的臺(tái)階上形成的。Binsbergen發(fā)現(xiàn)聚烯烴成核劑有非特異性，同一系列羧酸鹽對(duì)某一種聚烯烴都有成核作用，某一特定成核劑對(duì)幾種化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的聚合物都有成核作用。異相成核過程如下圖所示：

添加成核劑前后聚合物成核結(jié)晶比較

在空白聚丙烯中由于結(jié)晶的晶核都是靠聚丙烯熔體本身的分子運(yùn)動(dòng)形成的，因而成核速率慢，且形成的晶核數(shù)目少，導(dǎo)致最后形成的球晶尺寸較大，聚丙烯性能較差。而在添加成核劑后，由于大量異相晶核的存在，聚丙烯的球晶來不及長(zhǎng)大就碰撞到其他的球晶，使得聚丙烯的球晶尺寸大大減小，從而可以改善聚丙烯的性能。

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