Полипропилен - қасиеттерінің тамаша үйлесіміне байланысты әртүрлі қолданбаларда кеңінен қолданылатын полимер. Оның физикалық, механикалық және оптикалық сияқты қасиеттерін ядро ​​түзуші және тазартқыш агенттерді тиісті түрде пайдалану арқылы одан әрі жақсартуға болады. Бұл қоспалар өңдеу кезінде PP кристалдануына көмектеседі, осылайша бұрыннан алынған қасиеттерді жақсартады.

Полипропилен құрамдарындағы өндіріс қарқынын тиімді арттыру, құрылымы мен морфологиясын өзгерту және тұманды азайту үшін ядро ​​түзуші және тазартқыш агенттерді қалай пайдалану керектігін түсініңіз, сондай-ақ іріктеу бойынша кеңестер алыңыз.

I. PP-дағы ядро ​​түзетін тазартқыш заттардың рөлі

Жартылай кристалды полимерлердің кристалдылығы өлшемдік тұрақтылық, мөлдірлік және беріктік сияқты көптеген сипаттамаларға жауап береді.

Белгілі бір бөлшек пен процесс үшін кристалдылық полимер құрылымымен, формуласымен және жылудың жиналуы мен салқындаудың белгілі бір тепе-теңдігіне әкелетін өңдеу жағдайларымен бақыланады. Демек, кристалдылық көбінесе гетерогенді болады, жылу тарихы бөлшектердің немесе тауарлардың қабығы мен өзегі үшін әртүрлі болады.

Ядро түзгіштер мен мөлдірлегіштер кристалдануды жылдамдатады және реттейді, бұл жартылай кристалды полимерлердің соңғы қасиеттерін функционалдық талаптарға сәйкестендіруге мүмкіндік береді.

·Пропилен құрамдарында нуклеациялық агенттерді (нуклеаторлар деп те аталады) қосу өнімділікті және өңдеу қасиеттерін жақсартады, мысалы:

· Көріністің айқындығы жақсарды және тұман азайды

· Беріктік пен қаттылықтың жоғарылауы

· Жылу ауытқу температурасының жақсаруы (ЖАА)

· Цикл уақыты қысқарды

· Майысудың азаюы және біркелкі кішірею

· Әртүрлі түстермен қасиеттердің өзгеруіне пигмент сезімталдығының төмендеуі

· Белгілі бір қолданбаларда өңдеудің жақсаруы

Осылайша, ядролану полипропиленнің физикалық, механикалық және оптикалық қасиеттерін жақсартудың тиімді тәсілі болып табылады. Мөлдірлікті, өлшемдік тұрақтылықты, деформацияны, кішіреюді, CLTE, HDT, механикалық қасиеттерді және тосқауыл әсерін нуклеаторларды немесе мөлдірлегіштерді мұқият таңдау арқылы жақсартуға болады.

II. Полипропилен және оның кристалдылығы

Полипропилен - пропен мономерінің полимерленуінен алынған кеңінен қолданылатын кристалды, тауарлық полимер. Полимерлену кезінде ПП метил топтарының орналасуына байланысты үш негізгі тізбекті құрылымды (атактикалық, изотактикалық, синдиотактикалық) құра алады. Полимердің кристалдылығы келесі белгілермен сипатталады:

· Кристаллиттердің пішіндері мен өлшемдері

·Кристаллдық қатынастары және сайып келгенде

·Кристаллиттердің бағыты

Изотактикалық полипропилен (iPP) - жартылай кристалды полимер. Ол құны мен өнімділігінің тамаша арақатынасымен сипатталады, бұл оны автомобильдер, тұрмыстық техника, құбырлар, қаптамалар және т.б. сияқты кең ауқымды қолданбаларда өте тартымды етеді.

iPP изотактикалық индексі кристалдану дәрежесімен тікелей байланысты, бұл полимердің өнімділігіне үлкен әсер етеді. Изотактикалық кристалдану кинетикасын, иілу модулін, қаттылығы мен мөлдірлігін арттырады, сондай-ақ соққыға төзімділік пен өткізгіштікті төмендетеді.

Төмендегі кестеде изотактикалық индексі әртүрлі екі полипропилен гомополимерлерінің қасиеттері салыстырылады.

III. Полипропиленнің кристалдануы
Жағдайларға байланысты изотактикалық полипропилен α, β, γ және мезоморфты смектикалық деп белгіленген төрт түрлі фазаға кристалдануы мүмкін. α және β фазалары ең маңыздылары болып табылады.

α фазасы

1. Бұл фаза тұрақтырақ және жақсы белгілі.

2. Бұл кристалдар моноклинді кристалдық жүйеге жатады.

β фазасы

1. Бұл фаза метастабильді, ал оның кристалдары жалған алтыбұрышты кристалдық жүйеге жатады.

2. β фазасы негізінен блоктық сополимерленген полипропиленде болады және арнайы ядро ​​түзуші агенттерді қосу арқылы алынуы мүмкін.

3. Бұл кристалдық форманы Падден мен Кит 1953 жылы ашқан; оны 130°C және 132°C аралығындағы кристалдану, жоғары ығысу бағыты немесе арнайы ядро ​​түзуші агенттерді қосу арқылы жақсартуға болады.

4. Полипропилен гомополимерлерінде β фазасының болуы әдетте дайын өнімнің икемділігін жақсартады, ал β фазасының мөлшері 65%-ға жеткенде әсері ең маңызды болады.

γ фазасы

1. Бұл фаза да метастабильді, триклинді кристалдары бар.

2. Бұл кристалды түрі сирек кездеседі; ол негізінен төмен молекулалық салмақтағы полипропиленде кездеседі және өте жоғары қысым мен өте төмен салқындату жылдамдығы кезінде кристалдану арқылы түзіледі.

Ⅳ. Полипропилендегі ядролану процесі

Полимерлердің кристалдануының бастапқы нүктесі балқыма тәрізді катализатор қалдықтарына, қоспаларға, шаңға және т.б. табиғи түрде кіретін ұсақ бөлшектер (ұсақ бөлшектер) екені белгілі. Содан кейін полимер балқымасына енгізілген «жасанды» микробтарды қосу арқылы кристалдық морфологияны өзгертуге және басқаруға болады. Бұл операция ядролану деп аталады.

Кристалдардың пайда болу орындарын қамтамасыз ететін нуклеаторлар немесе нуклеациялық агенттер қолданылады.

Ашықтандырғыштар - бұл аз жарық шашырататын және нәтижесінде бөлшектің қабырға қалыңдығының мөлдірлігін арттыратын кішірек кристаллиттерді қамтамасыз ететін нуклеаторлардың кіші тұқымдасы.

Бұл ядро ​​түзуші агенттердің рөлі дайын бөлшектердің физикалық және механикалық қасиеттерін жақсарту болып табылады.

Ⅴ. Нуклеаторлар мен тазартқыштар: қоспалардың бай жиынтығы

Бөлшектерді ядролайтын агенттер

Бөлшектелген ядро ​​түзуші агенттер/нуклеанттар әдетте полимер балқымасында қосылыс арқылы таралатын жоғары балқитын қосылыстар болып табылады. Бұл бөлшектер полимер кристалдарының өсуі басталатын бөлек «нүктелік ядролар» ретінде әрекет етеді.

Ядролардың жоғары концентрациясы кристалданудың жылдамдауына (цикл уақытының қысқаруына) және кристалданудың жоғары деңгейіне әкеледі, бұл PP беріктігін, қаттылығын және HDT-ін жақсартады.

Кристалл агрегаттарының (сферулиттердің) кіші өлшемі жарықтың шашырауын азайтып, мөлдірлікті жақсартады.

Жиі қолданылатын бөлшектерді ядролағыш агенттерге тальк, натрий бензоаты, фосфат эфирлері және басқа да органикалық тұздар сияқты тұздар мен минералдар жатады.

Тальк және натрий бензоаты төмен өнімділіктегі, арзан нуклеанттер болып саналады және беріктіктің, қаттылықтың, HDT және цикл уақытының орташа жақсаруын қамтамасыз етеді.

Фосфат эфирлері және бициклогептан тұздары сияқты жоғары өнімді, қымбат нуклеанттер физикалық қасиеттерді жақсартады және мөлдірлікті біршама жақсартады.

Еритін ядро ​​түзуші агенттер

«Балқуға сезімтал» деп те аталатын еритін ядро ​​түзуші агенттер әдетте төмен балқу температурасына ие және балқытылған полипропиленде ериді.

Полимер балқымасы қалыпта салқындаған кезде, бұл нуклеанттер алдымен кристалданып, өте жоғары беткі ауданы бар ұсақ таралған тор түзеді.

Температура төмендей берген сайын, осы желіні құрайтын фибриллалар полимердің кристалдануын бастайтын ядролар ретінде қызмет етеді.

Ядролардың өте жоғары концентрациясы өте кішкентай PP кристалды агрегаттарына әкеледі, бұл жарықтың ең төменгі шашырауын және ең жақсы мөлдірлікті береді.

Барлық тұндырғыштар нуклеанттер болып табылады, бірақ барлық нуклеанттер жақсы тұндырғыштар емес.

Натрий бензоаты және тальк сияқты кейбір кең таралған нуклеанттер сферулиттің мөлшерін аз тұманды және жоғары мөлдірліктегі қалыпталған бөлшек алу үшін жеткілікті мөлшерде кішірейтпейді. Ең жақсы мөлдірлікке әдетте еритін нуклеандар қолданылған кезде қол жеткізіледі.

Ағартқыш ретінде әрекет ететін еритін органикалық қосылыстарға сорбитолдар, нонотолдар, трисамидтер жатады.

Бұл нуклеанттер негізінен жоғары мөлдірлік пен төмен тұманға қол жеткізу үшін пайдаланылғанымен, олар физикалық қасиеттерді жақсартады және цикл уақытын қысқартады.

Бөлшектердің пішіні және арақатынасы

Ине тәрізді пішінді нуклеант бөлшектері (мысалы, ADK STAB NA-11) машиналық және көлденең бағыттардағы әртүрлі кішірею мәндеріне әкелуі мүмкін. Бұл кішірею анизотропиясы соңғы бөлікте деформацияға әкелуі мүмкін. Тегіс геометриясы бар нуклеант бөлшектері екі бағытта да біркелкі кішіреюді қамтамасыз ете алады, бұл аз деформацияға әкеледі.

Бөлшектердің өлшемі және бөлшектердің өлшемінің таралуы

Бөлшектердің кішірек өлшемі ядролануды жақсартады, бірақ кішірек бөлшектердің таралуы да қиынырақ болуы мүмкін. Натрий бензоаты сияқты кейбір нуклеанттық бөлшектер қайта агломерациялануға бейім.

Қышқыл жинаушы қолданылған

Май қышқылдарының тұздары (мысалы, кальций стеараты) сияқты кейбір қышқыл сіңіргіштер фосфат эфирлері және натрий бензоаты сияқты белгілі бір нуклеанттарға антагонистік әсер етуі мүмкін. Дигидротальцитті осы нуклеанттармен бірге қолдану керек.

Кальций стеаратын натрий бензоатымен бірге қолданбаңыз, себебі кальций стеараты натрий бензоатының ядролануын толығымен бұзады.

Дисперсия дәрежесі және дисперсияланбаған агломераттардың болуы

Натрий бензоаты көбінесе агломераттар түзеді және оларды дұрыс тарату қиын.

Балқу температурасы

Сорбитолдар ең жақсы мөлдірлікті беру үшін жоғары балқу температурасын қажет етеді, себебі олар полимер балқымасында толығымен еруі керек.

Нуклеанттар мен басқа қоспалар арасындағы синергиялар мен антагонизмдер

Қышқылдық сіңіргіштер синергетикалық немесе антагонистік болуы мүмкін. Май қышқылының тұздары фосфат эфирі ядролы PP модуліне кері әсер етеді.

Оң жақты таңдаңызНуклеанттаржәне PP үшін тазартқыштар

Полипропиленді қолдану үшін қолайлы ядролағыш немесе тазартқыш агентті таңдамас бұрын, сізді қандай қасиетті жақсарту қызықтыратынын анықтаңыз:

a. Егер төмен тұман және жоғары мөлдірлік маңызды болса, онда еритін тұндырғыштардың бірін таңдаңыз.

b. Анықтық талаптарының төмендеуі үшін,фосфат эфирлеріпайдалануға болады.

c. Егер жоғары модуль өте маңызды болса, онда фосфат эфирлерінің бірін таңдаңыз.

d.Егер арзан баға ең маңызды болса, онда натрий бензоатын таңдаңыз.

e. Егер төмен деформация және төмен пигмент сезімталдығы маңызды болса, онда бициклогептан тұзын таңдаңыз.

Сондай-ақ, нуклеантты PP шайырына қалай қосу керектігін шешу өте маңызды. Жақсы дисперсия мен нуклеацияға қол жеткізілгеніне көз жеткізу үшін әрқашан тиісті сынақтарды жүргізіңіз.

Ядролы PP шайырында DSC іске қосыңыз. Цикл уақытының жақсаруы, әдетте, кристалдану температурасының (Tc) жоғарылауымен өзара байланысты. Қалыпталған үлгінің қасиеттерін тексеріңіз.

Егер сіз ядро ​​түзетін агенттерге қатысты өнімдер туралы білгіңіз келсе, бізге хабарласыңызбізбен хабарласыңыкез келген уақытта.