Polipropilen, xüsusiyyətlərinin əla kombinasiyasına görə müxtəlif tətbiqlərdə geniş istifadə olunan bir polimerdir. Fiziki, mexaniki və optik kimi xüsusiyyətləri nüvələşdirici maddələrin və aydınlaşdırıcı maddələrin müvafiq istifadəsi ilə daha da artırıla bilər. Bu əlavələr emal zamanı PP-nin kristallaşmasına kömək edir və beləliklə, artıq əldə edilmiş xüsusiyyətləri artırır.

Nüvələşdirici maddələrdən və aydınlaşdırıcı maddələrdən necə istifadə edəcəyinizi, eləcə də istehsal sürətini effektiv şəkildə artırmaq, strukturu və morfologiyasını dəyişdirmək və polipropilen formulalarınızdakı dumanlığı azaltmaq üçün seçim tövsiyələrini əldə edin.

I. PP-də nüvələşdirici aydınlaşdırıcı maddələrin rolu

Yarımkristal polimerlərin kristallığı ölçülü sabitlik, şəffaflıq və möhkəmlik kimi bir çox xüsusiyyətlərdən məsuldur.

Müəyyən edilmiş hissə və proses üçün kristallik polimer strukturu, formulasiya və istilik yığılması və soyuma arasında spesifik tarazlığa səbəb olan emal şərtləri ilə idarə olunur. Nəticə etibarilə, kristallik çox vaxt heterojen olur, istilik tarixi hissələrin və ya məhsulların qabığı və nüvəsi üçün fərqli olur.

Nüvələşdirici maddələr və aydınlaşdırıcılar kristallaşmanı sürətləndirir və tənzimləyir, bu da yarıkristal polimerlərin son xüsusiyyətlərini funksional tələblərə uyğunlaşdırmağa imkan verir.

·Polipropilen formulalarında nüvələşdirici maddələrin (həmçinin nüvələşdiricilər adlanır) əlavə edilməsi performansın və emal xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılmasına səbəb olur, məsələn:

· Təkmilləşdirilmiş aydınlıq və azaldılmış duman

· Təkmilləşdirilmiş möhkəmlik və sərtlik

· Təkmilləşdirilmiş İstilik Sapma Temperaturu (HDT)

· Azaldılmış dövr müddəti

· Azaldılmış əyilmə və daha vahid büzülmə

· Müxtəlif rənglərlə əlaqəli xüsusiyyətlərdəki dəyişikliklərə qarşı piqment həssaslığının azalması

· Müəyyən tətbiqlərdə təkmilləşdirilmiş emal qabiliyyəti

Beləliklə, nüvələşmə polipropilenin fiziki, mexaniki və optik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün güclü bir yoldur. Aydınlıq, ölçülü stabillik, əyilmə, büzülmə, CLTE, HDT, mexaniki xüsusiyyətlər və maneə effekti nüvələndiricilərin və ya aydınlaşdırıcıların diqqətlə seçilməsi ilə yaxşılaşdırıla bilər.

II. Polipropilen və onun kristallığı

Polipropilen, propen monomerinin polimerləşməsi yolu ilə əldə edilən geniş istifadə olunan kristal, əmtəə polimeridir. Polimerləşmə zamanı PP, metil qruplarının mövqeyindən asılı olaraq üç əsas zəncir quruluşu (ataktik, izotaktik, sindiotaktik) yarada bilər. Polimerin kristallığı aşağıdakılarla xarakterizə olunur:

· Kristallitlərin formaları və ölçüləri

·Kristallik nisbətləri və nəticədə

Kristallitlərin istiqaməti

İzotaktik polipropilen (iPP) yarı kristal polimerdir. Əla qiymət-performans nisbəti ilə xarakterizə olunur və bu da onu avtomobil, məişət texnikası, boru kəmərləri, qablaşdırma və s. kimi geniş tətbiq sahələrində çox cəlbedici edir.

iPP-nin izotaktiklik indeksi birbaşa kristallik dərəcəsi ilə bağlıdır ki, bu da polimerin performansına böyük təsir göstərir. İzotaktiklik kristallaşma kinetikasını, əyilmə modulunu, sərtliyini və şəffaflığını artırır, zərbəyə davamlılığı və keçiriciliyi azaldır.

Aşağıdakı cədvəldə fərqli izotaktiklik indeksinə malik iki polipropilen homopolimerinin xüsusiyyətləri müqayisə olunur.

III. Polipropilenin kristallaşması
Şərtlərdən asılı olaraq, izotaktik polipropilen α, β, γ və mezomorfik smektik olmaqla dörd fərqli fazaya kristallaşa bilər. α və β fazaları ən vacibdir.

α Fazası

1. Bu mərhələ daha sabit və hamıya məlumdur.

2. Bu kristallar monoklinik kristal sisteminə aiddir.

β Fazası

1. Bu faza metastabildir və onun kristalları yalançı altıbucaqlı kristal sisteminə aiddir.

2. β fazası əsasən blok kopolimerləşdirilmiş polipropilendə mövcuddur və spesifik nüvələşdirici maddələr əlavə etməklə əldə edilə bilər.

3. Bu kristal forması 1953-cü ildə Padden və Keith tərəfindən kəşf edilmişdir; 130°C ilə 132°C arasında kristallaşma, yüksək kəsmə istiqaməti və ya spesifik nüvələşdirici maddələrin əlavə edilməsi ilə inkişaf etdirilə bilər.

4. Polipropilen homopolimerlərində β fazasının olması adətən hazır məhsulun elastikliyini artırır və β faza tərkibi 65%-ə çatdıqda təsir ən əhəmiyyətli olur.

γ Fazası

1. Bu faza həmçinin metastabildir və triklinik kristallara malikdir.

2. Bu kristal forması nadirdir; əsasən aşağı molekulyar çəkili polipropilendə görünür və son dərəcə yüksək təzyiq və son dərəcə aşağı soyutma sürəti altında kristallaşma yolu ilə əmələ gəlir.

Ⅳ. Polipropilendə nüvələşmə prosesi

Polimerlərin kristallaşmasının başlanğıc nöqtəsinin əriməyəbənzər katalizator qalıqları, çirklər, toz və s.-də təbii olaraq olan kiçik mikroblar (kiçik hissəciklər) olduğu hamıya məlumdur. Daha sonra polimer ərintisinə daxil olan "süni" mikrobların əlavə edilməsi ilə kristal morfologiyasını dəyişdirmək və idarə etmək mümkündür. Bu əməliyyat nüvələşmə adlanır.

Kristalların başlanğıcı üçün yer təmin edən nüvələşdiricilər və ya nüvələşdirici maddələr istifadə olunur.

Aydınlaşdırıcılar, daha az işığı səpələyən və nəticədə bir hissənin eyni divar qalınlığı üçün şəffaflığı artıran daha kiçik kristallitlər təmin edən nukleatorların alt ailəsidir.

Bu nüvələşdirici maddələrin rolu hazır hissələrin fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaqdır.

Ⅴ. Nüvələndiricilər və Aydınlaşdırıcılar: Zəngin Əlavələr Paneli

Hissəcik Nüvələşdirici Agentlər

Hissəcik nüvələşdirici maddələr/nukleantlar adətən polimer ərintisində birləşmə yolu ilə dağılan yüksək ərimə qabiliyyətinə malik birləşmələrdir. Bu hissəciklər polimer kristallarının böyüməsinin başlaya biləcəyi ayrı "nöqtə nüvələri" kimi çıxış edir.

Nüvələrin yüksək konsentrasiyası daha sürətli kristallaşmaya (qısa dövr müddəti) və daha yüksək kristallıq səviyyələrinə gətirib çıxarır ki, bu da PP-nin möhkəmliyini, sərtliyini və HDT-ni artırır.

Kristal aqreqatlarının (sferulitlərin) kiçik ölçüsü işığın səpələnməsinin azalmasına və şəffaflığın artmasına səbəb olur.

Tez-tez istifadə olunan hissəcik nüvələşdirici maddələrə talk, natrium benzoat, fosfat efirləri və digər üzvi duzlar kimi duzlar və minerallar daxildir.

Talk və natrium benzoat aşağı performanslı, ucuz nukleantlar hesab olunur və möhkəmlik, sərtlik, HDT və dövr müddətində orta dərəcədə yaxşılaşma təmin edir.

Fosfat efirləri və bisikloheptan duzları kimi yüksək performanslı, baha başa gələn nukleantlar daha yaxşı fiziki xüsusiyyətlər və şəffaflıqda müəyyən irəliləyişlər verir.

Həll olan nüvələşdirici maddələr

"Əriməyə həssas" adlandırılan həll olan nüvələşdirici maddələr adətən aşağı ərimə nöqtələrinə malikdir və əridilmiş PP-də həll olur.

Polimer əriməsi qəlibdə soyuduqca, bu nukleantlar əvvəlcə kristallaşaraq son dərəcə yüksək səth sahəsinə malik incə paylanmış bir şəbəkə əmələ gətirirlər.

Temperatur aşağı düşməyə davam etdikcə, bu şəbəkəni təşkil edən liflər polimer kristallaşmasını başlatmaq üçün nüvələr kimi fəaliyyət göstərir.

Nüvələrin son dərəcə yüksək konsentrasiyası çox kiçik PP kristal aqreqatlarına gətirib çıxarır ki, bu da ən aşağı işığın səpələnmə səviyyəsini və ən yaxşı şəffaflığı təmin edir.

Bütün aydınlaşdırıcılar nukleantlardır, lakin bütün nukleantlar yaxşı aydınlaşdırıcılar deyil.

Natrium benzoat və talk kimi bəzi ümumi nukleantlar, aşağı dumanlı və yüksək şəffaflıqlı qəliblənmiş hissə yaratmaq üçün sferulitin ölçüsünü kifayət qədər azaltmır. Ən yaxşı şəffaflıq ümumiyyətlə həll olan nukleantlardan istifadə edildikdə əldə edilir.

Aydınlaşdırıcı kimi çıxış edən həll olan üzvi birləşmələrə sorbitollar, nonotollar, trisamidlər daxildir.

Bu nukleantlar əsasən yüksək aydınlıq və aşağı duman əldə etmək üçün istifadə olunsa da, onlar həmçinin fiziki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırır və dövr müddətini azaldır.

Hissəcik Forması və Aspekt Nisbəti

İynəvari formalara malik nüvə hissəcikləri (məsələn, ADK STAB NA-11) maşın və eninə istiqamətlərdə fərqli büzülmə dəyərlərinə səbəb ola bilər. Bu büzülmə anizotropiyası son hissədə əyilməyə səbəb ola bilər. Düzləşdirici həndəsəyə malik nüvə hissəcikləri iki istiqamətdə daha vahid büzülmə verə bilər və bu da daha az əyilməyə səbəb olur.

Hissəcik Ölçüsü və Hissəcik Ölçüsü Paylanması

Kiçik hissəcik ölçüsü nüvələşmənin yaxşılaşmasına gətirib çıxarır, lakin daha kiçik hissəciklərin dağılması da daha çətin ola bilər. Natrium benzoat kimi bəzi nüvə hissəcikləri yenidən aqlomerasiya olunmağa meyllidir.

Turşu zibilçisi istifadə olunur

Yağ turşusu duzları (məsələn, kalsium stearat) kimi bəzi turşu təmizləyiciləri fosfat efirləri və natrium benzoat kimi müəyyən nukleanlara qarşı antaqonist ola bilər. Dihidrotalsit bu nukleanlarla birlikdə istifadə edilməlidir.

Kalsium stearatı natrium benzoatla heç vaxt istifadə etməyin, çünki kalsium stearatı natrium benzoatın nüvələşməsini tamamilə pozacaq.

Dispersiya Dərəcəsi və Dispersiya Olunmamış Aqlomeratların Mövcudluğu

Natrium benzoat tez-tez aqlomeratlar əmələ gətirir və düzgün şəkildə dağılması çətindir.

Ərimə Temperaturu

Sorbitollar ən yaxşı şəffaflıq vermək üçün daha yüksək ərimə temperaturu tələb edir, çünki onlar polimer əriməsində tam həll olmalıdırlar.

Nukleantlar və Digər Əlavələr Arasında Sinerji və Antaqonizmlər

Turşu təmizləyiciləri sinergetik və ya antaqonist ola bilər. Yağ turşusu duzları fosfat ester nüvəli PP-nin moduluna mənfi təsir göstərir.

Sağ tərəfi seçinNukleantlarvə PP üçün aydınlaşdırıcılar

PP tətbiqiniz üçün uyğun nüvələşdirici və ya aydınlaşdırıcı maddəni seçməzdən əvvəl, hansı xüsusiyyət təkmilləşdirilməsi ilə ən çox maraqlandığınızı müəyyən edin:

a. Əgər az duman və yüksək şəffaflıq vacibdirsə, onda həll olan aydınlaşdırıcılardan birini seçin.

b. Daha aşağı aydınlıq tələbləri üçün,fosfat efirləriistifadə edilə bilər.

c. Əgər yüksək modul ən böyük əhəmiyyət kəsb edirsə, fosfat efirlərindən birini seçin.

d.Əgər aşağı qiymət ən vacib məsələdirsə, onda natrium benzoat seçin.

e.Əgər aşağı əyilmə və aşağı piqment həssaslığı ən vacib məsələdirsə, onda bisikloheptan duzunu seçin.

Nüvənin PP qətranına necə daxil ediləcəyinə qərar vermək də vacibdir. Yaxşı dispersiya və nüvələşmənin əldə edildiyinə əmin olmaq üçün həmişə müvafiq sınaqlar aparın.

Nüvəli PP qətranının üzərində DSC işlədin. Dövr müddətindəki irəliləyişlər ümumiyyətlə kristallaşma temperaturunun (Tc) artması ilə əlaqələndirilir. Qəliblənmiş nümunənin xüsusiyyətlərini sınaqdan keçirin.

Nüvələşdirici maddələrlə əlaqəli məhsullar haqqında məlumat almaq istəyirsinizsə, zəhmət olmasa, bizə müraciət edinbizimlə əlaqə saxlayınistənilən vaxt.