Polipropilenoa oso erabilia den polimeroa da, hainbat aplikaziotan erabiltzen dena, propietateen konbinazio bikaina duelako. Bere propietateak, hala nola fisikoak, mekanikoak eta optikoak, are gehiago hobetu daitezke nukleatzaile eta argitzaileen erabilera egokiarekin. Gehigarri hauek PPren kristalizazioan laguntzen dute prozesatzen ari den bitartean, eta horrela, dagoeneko eskuratutako propietateak hobetzen dituzte.

Ulertu nukleatzaile-agenteak eta argitzeko agenteak nola erabili, baita hautaketa-aholkuak lortu ere ekoizpen-tasa eraginkortasunez handitzeko, egitura eta morfologia aldatzeko eta zure polipropileno-formulazioetan lausotasuna murrizteko.

I. Nukleazio-argitzaileen zeregina PP-n

Polimero erdikristalinoen kristalinitatea ezaugarri askoren erantzule da, hala nola dimentsio-egonkortasuna, gardentasuna eta gogortasuna.

Pieza eta prozesu zehatz baterako, kristalinitatea polimeroaren egiturak, formulazioak eta prozesatzeko baldintzek kontrolatzen dute, eta horrek bero-pilaketaren eta hozte-baldintzen arteko oreka espezifikoa sortzen du. Ondorioz, kristalinitatea askotan heterogeneoa da, bero-historia desberdina izanik piezen edo ondasunen azalaren eta nukleoaren artean.

Nukleatzaile-agenteek eta argitzaileek kristalizazioa bizkortu eta doitzen dute, polimero erdikristalinoen azken propietateak funtzio-eskakizunetara doitzeko aukera emanez.

·Polipropilenozko formulazioetan, nukleatzaile-agenteak (nukleatzaile ere deituak) gehitzeak errendimendua eta prozesatzeko propietateak hobetzen ditu, hala nola:

· Argitasun hobetua eta lainotasun murriztua

· Indar eta zurruntasun hobetua

· Beroaren Desbideratze Tenperatura Hobetua (HDT)

· Ziklo-denbora murriztua

· Deformazio txikiagoa eta uzkurdura uniformeagoa

· Kolore ezberdinekin propietateen aldaketei buruzko pigmentuen sentikortasun murriztua

·Prozesagarritasun hobetua aplikazio batzuetan

Beraz, nukleazioa polipropilenoaren propietate fisikoak, mekanikoak eta optikoak hobetzeko modu indartsua da. Gardentasuna, dimentsio-egonkortasuna, deformazioa, uzkurdura, CLTE, HDT, propietate mekanikoak eta hesi-efektua hobetu daitezke nukleatzaile edo argitzaileen aukeraketa zainduaren bidez.

II. Polipropilenoa eta bere kristalinitatea

Polipropilenoa propeno monomeroaren polimerizaziotik sortutako kristal polimero oso erabilia da. Polimerizazioan, PP-k hiru kate-egitura oinarrizko osa ditzake (ataktikoa, isotaktikoa, sindiotaktikoa), metil taldeen posizioaren arabera. Polimeroaren kristalinitatea honako ezaugarri hauek ditu:

Kristalitoen formak eta tamainak

Kristalinitate-erlazioak, eta azkenean

Kristalitoen orientazioa

Polipropileno isotaktikoa (iPP) polimero erdikristalinoa da. Kostu-errendimendu erlazio bikainagatik bereizten da, eta horrek oso erakargarria egiten du aplikazio sorta zabal batean, hala nola automobilgintzan, etxetresna elektrikoetan, hodietan, ontzietan, etab.

iPP-aren isotaktizitate-indizea zuzenean lotuta dago kristalinitate-mailarekin, eta horrek eragin handia du polimeroen errendimenduan. Isotaktizitateak kristalizazio-zinetika, flexio-modulua, gogortasuna eta gardentasuna handitzen ditu, eta inpaktu-erresistentzia eta iragazkortasuna gutxitzen ditu.

Beheko taulan isotaktikotasun-indize desberdina duten bi polipropileno homopolimeroren propietateak alderatzen dira.

III. Polipropilenoaren kristalizazioa
Baldintzen arabera, polipropileno isotaktikoa lau fase ezberdinetan kristaliza daiteke: α, β, γ eta esmektiko mesomorfoa. α eta β faseak dira garrantzitsuenak.

α Fasea

1. Fase hau egonkorragoa eta ezagunagoa da.

2. Kristal hauek kristal-sistema monoklinikoari dagozkio.

β Fasea

1. Fase hau metaegonkorra da, eta bere kristalak kristal-sistema pseudohexagonalari dagozkio.

2. β fasea batez ere bloke kopolimerizatuko polipropilenoan dago eta nukleazio-agente espezifikoak gehituz sor daiteke.

3. Kristal forma hau Padden eta Keith-ek aurkitu zuten 1953an; 130 °C eta 132 °C arteko kristalizazioaren, zizaila-orientazio handiaren edo nukleazio-agente espezifikoen gehikuntzaren bidez sustatu daiteke.

4. β fasearen presentziak polipropileno homopolimeroetan normalean produktu amaituaren harikortasuna hobetzen du, eta efektua nabarmenena da β fasearen edukia % 65era iristen denean.

γ Fasea

1. Fase hau ere metaegonkorra da, kristal triklinikoekin.

2. Kristal forma hau ez da ohikoa; batez ere pisu molekular baxuko polipropilenoan agertzen da eta presio oso altuan eta hozte-abiadura oso baxuetan kristalizazioz sortzen da.

Ⅳ. Nukleazio-prozesua polipropilenoan

Polimeroen kristalizazioaren abiapuntua urtutako katalizatzaile-hondakinetan, ezpurutasunetan, hautsean eta abarretan naturalki sartutako germen txikiak (partikula txikiak) direla ezaguna da. Ondoren, morfologia kristalinoa aldatu eta kontrolatu daiteke polimero urtutakoan sartutako "germen artifizialak" gehituz. Eragiketa horri nukleazioa deritzo.

Nukleatzaileak edo nukleazio-agenteak erabiltzen dira kristalak hasteko guneak eskaintzen dituztenak.

Argitzaileak nukleatzaileen azpifamilia bat dira, argi gutxiago sakabanatzen duten kristalito txikiagoak ematen dituztenak eta, ondorioz, pieza baten horma-lodiera berdinerako gardentasuna hobetzen dutenak.

Nukleatzaile-agente hauen eginkizuna pieza amaituen propietate fisiko eta mekanikoak hobetzea da.

Ⅴ. Nukleatzaileak eta Argitzaileak: Gehigarrien Panel Aberatsa

Partikula nukleatzaile agenteak

Nukleatzaile partikulatuak/nukleanteak normalean urtze-puntu handiko konposatuak dira, polimero urtuan konposatu bidez sakabanatzen direnak. Partikula hauek polimero kristalen hazkuntza has daitekeen "nukleo puntual" bereizi gisa jokatzen dute.

Nukleoen kontzentrazio handiak kristalizazio azkarragoa (ziklo-denbora laburragoak) eta kristalinitate-maila altuagoak dakartza, eta horrek PP-ren erresistentzia, zurruntasuna eta HDT hobetzen ditu.

Kristal agregatuen (esferulitoen) tamaina txikiak argiaren sakabanaketa murrizten du eta argitasun hobea dakar.

Nukleatze-agente partikulatuen artean gatzak eta mineralak daude, hala nola talkoa, sodio benzoatoa, fosfato esterrak eta beste gatz organiko batzuk.

Talkoa eta sodio benzoatoa errendimendu baxuko eta kostu txikiko nukleantetzat hartzen dira, eta hobekuntza apala ematen dute erresistentzian, zurruntasunean, HDTan eta ziklo-denboran.

Errendimendu handiko eta kostu handiko nukleanteek, hala nola fosfato esterrek eta bizikloheptano gatzek, propietate fisiko hobeak eta gardentasunean hobekuntza batzuk ematen dituzte.

Nukleazio-agente disolbagarriak

Nukleatzaile disolbagarriek, 'urtzearekiko sentikorrak' ere deitzen direnek, normalean urtze-puntu baxuak dituzte eta PP urduan disolbatzen dira.

Polimero urtua moldean hozten doan heinean, nukleante hauek kristalizatzen dira lehenik, azalera oso handiko sare fin bat osatuz.

Tenperatura jaisten jarraitzen duen heinean, sare hau osatzen duten fibrilek nukleo gisa funtzionatzen dute polimeroaren kristalizazioa hasteko.

Nukleoen kontzentrazio izugarri altuak PP kristal agregatu oso txikiak sortzen ditu, eta horrek argi-sakabanaketa maila baxuena eta gardentasun onena ematen du.

Argitzaile guztiak nukleanteak dira, baina ez dira nukleante guztiak argitzaile onak.

Nukleante arrunt batzuek, hala nola sodio benzoatoak eta talkoak, ez dute esferulitaren tamaina behar adina murrizten lausotasun gutxiko eta gardentasun handiko moldeatutako pieza bat emateko. Gardentasun onena, oro har, nukleante disolbagarriak erabiltzen direnean lortzen da.

Argitzaile gisa jokatzen duten konposatu organiko disolbagarrien artean sorbitolak, nonotolak eta trisamidak daude.

Nukleante hauek batez ere gardentasun handia eta lausotasun txikia lortzeko erabiltzen diren arren, propietate fisikoak hobetzen dituzte eta ziklo-denbora murrizten dute.

Partikulen forma eta alderdi-erlazioa

Orratz itxurako partikula nuklearrek (ADK STAB NA-11 bezala) uzkurdura-balio desberdinak sor ditzakete makinan eta zeharkako norabideetan. Uzkurdura-anisotropia honek azken piezan deformazioa eragin dezake. Geometria laua duten partikula nuklearrek uzkurdura uniformeagoa eman dezakete bi norabideetan, deformazio gutxiago eraginez.

Partikula tamaina eta partikula tamainaren banaketa

Partikula-tamaina txikiagoak nukleazio hobea dakar, baina partikula txikiagoak zailagoak izan daitezke sakabanatzen. Nukleante-partikula batzuek, hala nola sodio benzoatoak, berriro aglomeratzeko joera dute.

Azido-kentzailea erabilia

Azido-kentzaile batzuk, hala nola gantz-azidoen gatzak (adibidez, kaltzio estearatoa), zenbait nukleanteren aurkakoak izan daitezke, hala nola fosfato esterrak eta sodio benzoatoa. Dihidrotalzita erabili behar da nukleante hauekin.

Ez erabili inoiz kaltzio estearatoa sodio benzoatoarekin, kaltzio estearatoak sodio benzoatoaren nukleazioa erabat deuseztatuko baitu.

Dispertsio maila eta aglomeratu dispertsatu gabeen presentzia

Sodio benzoatoak askotan aglomeratuak eratzen ditu eta zaila da behar bezala sakabanatzea.

Urtze-tenperatura

Sorbitolek urtze-tenperatura altuagoak behar dituzte gardentasun onena emateko, polimero urtuan guztiz disolbatu behar baitira.

Nukleanteen eta beste gehigarri batzuen arteko sinergiak eta antagonismoak

Azido-kentzaileak sinergikoak edo antagonikoak izan daitezke. Gantz-azidoen gatzak fosfato ester nukleatutako PPren moduluan eragiten du kaltegarriki.

Hautatu eskuinekoNukleanteaketa PPrako argitzaileak

Zure PP aplikaziorako nukleatzaile edo argitzaile egokia aukeratu aurretik, zehaztu zein propietate hobekuntzatan zauden gehien interesatzen zaizun:

a. Laino gutxi eta gardentasun handia garrantzitsuak badira, aukeratu argitzaile disolbagarrietako bat.

b. Argitasun-eskakizun txikiagoetarako,fosfato esterrakerabil daiteke.

c. Modulu altua bada garrantzitsuena, aukeratu fosfato esterretako bat.

d. Kostu baxua bada garrantzitsuena, aukeratu sodio benzoatoa.

e. Deformazio txikia eta pigmentuekiko sentikortasun txikia garrantzitsuenak badira, aukeratu bizikloheptano gatza.

Ezinbestekoa da, halaber, nola sartuko den nukleatzailea PP erretxinaren gainean erabakitzea. Egin beti proba egokiak sakabanaketa eta nukleazio ona lortu dela ziurtatzeko.

Egin DSC nukleatutako PP erretxinaren gainean. Ziklo-denboraren hobekuntzak, oro har, kristalizazio-tenperaturaren (Tc) igoerarekin korrelazionatzen dira. Moldeatutako laginaren propietateak probatu.

Nukleazio-agenteekin lotutako produktuei buruzko kontsultak egin nahi badituzu, jar zaitez gurekin harremanetan.jarri gurekin harremanetanedozein unetan.