關于二亞芐基山梨醇類成核劑的作用機理,國內外學者作了大量的研究工作,主要有4種理論。前文已介紹過其中2中理論,本文把剩余的2種理論都大致說一下。
Smith等人研究了二亞芐基山梨醇類成核劑在聚丙烯中的成核機理,結果認為成核聚丙烯的結晶過程是沿成核劑表面外延生長的。二亞芐基山梨醇類成核劑分子兩兩形成的V形結構是該類成核劑具有成核效果的主要因素,該V形口能有效地穩定聚丙烯的螺旋結構,能夠加快聚丙烯熔體無規線團向螺旋結構轉變。成核劑的成核能力取決于成核劑分子與聚丙烯螺旋結構之間的范德華力。
Shepard等運用超分子結構和凝膠化理論研究了二亞芐基山梨醇類成核劑對聚丙烯熔體成核結晶的影響,認為該類成核劑在聚丙烯的熔融溫度以上誘導凝膠化,促進異相成核結晶。由于二亞芐基山梨醇類化合物分子內存在兩個自由羥基,因而在聚丙烯熔點以上的溫度能鞏固通過氫鍵作用形成具有超分子結構的三維納米纖維網絡,產生凝膠化現象,該網絡的表面即形成結晶成核中心。三維納米纖維網絡結構已被透射電鏡觀察所證實。若納米纖維網絡聚集形成大的纖維束,就會散射光和降低制品的透明性。拉伸強度也與三維納米纖維網絡有關,形成小球晶和三維納米纖維網絡有增強聚丙烯鍵段的作用,需要更大的應力和應變才能引起材料的破壞。因此,成核聚丙烯的拉伸強度和斷裂伸長率增加,斷裂韌性提高。對于苯環上具有取代基(如甲基、乙基等)的二亞芐基山梨醇衍生物,由于這些取代基有助于增加分子間的氫鍵作用,故其凝膠化溫度高,成核效果更為突出。
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