Полипропилен - касиеттеринин эң сонун айкалышынан улам ар кандай колдонмолордо кеңири колдонулган полимер. Анын физикалык, механикалык жана оптикалык сыяктуу касиеттерин ядро ​​түзүүчү жана тактоочу агенттерди тийиштүү түрдө колдонуу менен андан ары жакшыртууга болот. Бул кошулмалар иштетүү учурунда PPнин кристаллдашуусуна жардам берет, ошону менен буга чейин алынган касиеттерди жакшыртат.

Полипропилен формулаларыңыздагы өндүрүш ылдамдыгын натыйжалуу жогорулатуу, түзүлүшүн жана морфологиясын өзгөртүү жана тумандуулукту азайтуу үчүн ядролоочу жана тактоочу агенттерди кантип колдонууну түшүнүңүз, ошондой эле тандоо боюнча кеңештерди алыңыз.

I. PPдеги ядро ​​түзүүчү тактоочу заттардын ролу

Жарым кристаллдык полимерлердин кристаллдуулугу өлчөмдүү туруктуулук, тунуктук жана бышыктык сыяктуу көптөгөн мүнөздөмөлөргө жооптуу.

Аныкталган тетик жана процесс үчүн кристаллдуулук полимердин түзүлүшү, формуласы жана жылуулуктун топтолушу менен муздатуунун белгилүү бир балансына алып келүүчү иштетүү шарттары менен көзөмөлдөнөт. Натыйжада, кристаллдуулук көп учурда гетерогендүү болот, жылуулук тарыхы тетиктердин же товарлардын кабыгы жана өзөгү үчүн ар кандай болот.

Ядро түзүүчү агенттер жана тунуктандыргычтар кристаллдашуу процессин тездетет жана жөнгө салат, бул жарым кристаллдык полимерлердин акыркы касиеттерин функционалдык талаптарга ылайыкташтырууга мүмкүндүк берет.

·Пропилен формулаларында нуклеациялоочу агенттерди (нуклеаторлор деп да аталат) кошуу иштин натыйжалуулугун жана иштетүү касиеттерин жакшыртат, мисалы:

· Көрүнүштүн тактыгы жакшырып, туман азайды

· Күч жана катуулукту жакшыртуу

· Жылуулуктун бузулуу температурасынын жакшырышы (ЖБТ)

· Цикл убактысын кыскартуу

· Кыйшайуунун азайышы жана бирдей кичирейүү

· Ар кандай түстөр менен касиеттердин өзгөрүшүнө карата пигменттин сезгичтигинин төмөндөшү

· Айрым колдонмолордо иштетүү мүмкүнчүлүгүн жакшыртуу

Ошентип, нуклеация полипропилендин физикалык, механикалык жана оптикалык касиеттерин жакшыртуунун күчтүү жолу болуп саналат. Тунуктук, өлчөмдүү туруктуулук, кыйшайуу, кичирейүү, CLTE, HDT, механикалык касиеттер жана тосмо эффекти нуклеаторлорду же тунуктандыргычтарды кылдат тандоо менен жакшыртылышы мүмкүн.

II. Полипропилен жана анын кристаллдуулугу

Полипропилен - пропен мономеринин полимерленишинен алынган кеңири колдонулган кристаллдык, товардык полимер. Полимерлениште, ПП метил топторунун абалына жараша үч негизги чынжыр структурасын (атаксикалык, изотактикалык, синдиотактикалык) түзө алат. Полимердин кристаллдуулугу төмөнкүлөр менен мүнөздөлөт:

· Кристаллдардын формалары жана өлчөмдөрү

· Кристаллдуулук катыштары жана акырында

·Кристаллиттердин багыты

Изотактикалык полипропилен (iPP) – жарым кристаллдуу полимер. Ал баасынын жана иштөөсүнүн эң сонун катышы менен мүнөздөлөт, бул аны автомобиль, тиричилик техникалары, түтүктөр, таңгактоо ж.б. сыяктуу кеңири колдонмолордо абдан жагымдуу кылат.

iPPнин изотактикалык индекси кристаллдуулук даражасына түздөн-түз байланыштуу, бул полимердин иштешине чоң таасирин тийгизет. Изотактикалык кристаллдашуу кинетикасын, ийилүү модулун, катуулугун жана тунуктугун жогорулатат, ошондой эле соккуга туруктуулукту жана өткөрүмдүүлүктү төмөндөтөт.

Төмөндөгү таблицада ар кандай изотактикалык индекске ээ болгон эки полипропилен гомополимеринин касиеттери салыштырылат.

III. Полипропилендин кристаллдашуу
Шарттарга жараша, изотактикалык полипропилен α, β, γ жана мезоморфтук смектика деп белгиленген төрт башка фазага кристаллдаша алат. α жана β фазалары эң маанилүүсү болуп саналат.

α фазасы

1. Бул фаза туруктуураак жана белгилүү.

2. Бул кристаллдар моноклиндик кристалл системасына кирет.

β фазасы

1. Бул фаза метастабилдүү жана анын кристаллдары псевдо-гексагоналдык кристалл системасына кирет.

2. β фазасы негизинен блоктук сополимерленген полипропиленде болот жана атайын нуклеациялоочу агенттерди кошуу менен пайда болушу мүмкүн.

3. Бул кристалл формасын Падден жана Кит 1953-жылы ачышкан; аны 130°C жана 132°C ортосундагы кристаллдашуу, жогорку жылышуу багыты же атайын ядро ​​түзүүчү агенттерди кошуу аркылуу күчөтүүгө болот.

4. Полипропилен гомополимерлеринде β фазасынын болушу, адатта, даяр продуктунун ийкемдүүлүгүн жакшыртат жана β фазасынын курамы 65% га жеткенде эң маанилүү таасирге ээ болот.

γ фазасы

1. Бул фаза ошондой эле метастабилдүү, триклиндик кристаллдар менен.

2. Бул кристаллдык форма сейрек кездешет; ал негизинен төмөнкү молекулярдык салмактагы полипропиленде кездешет жана өтө жогорку басым жана өтө төмөн муздатуу ылдамдыгы астында кристаллдашуу жолу менен пайда болот.

Ⅳ. Полипропилендеги ядро ​​пайда болуу процесси

Полимерлердин кристаллдашуусунун баштапкы чекити эритме сымал катализатордун калдыктарына, кошулмаларга, чаңга ж.б. табигый түрдө кирген майда микробдор (кичинекей бөлүкчөлөр) экени жалпыга белгилүү. Андан кийин полимер эритмесине киргизилген "жасалма" микробдорду кошуу менен кристаллдык морфологияны өзгөртүүгө жана көзөмөлдөөгө болот. Бул операция ядролоо деп аталат.

Кристаллдардын пайда болушу үчүн нуклеаторлор же нуклеациялоочу агенттер колдонулат.

Тактоочулар – бул аз жарык чачыраган жана натыйжада тетиктин ошол эле дубал калыңдыгы үчүн тунуктугун жогорулаткан кичирээк кристаллиттерди камсыз кылган нуклеаторлордун бир түркүмчөсү.

Бул ядро ​​түзүүчү агенттердин ролу даяр тетиктердин физикалык жана механикалык касиеттерин жакшыртуу болуп саналат.

Ⅴ. Нуклеаторлор жана тактоочулар: Кошумчалардын бай топтому

Бөлүкчөлөрдү ядролоочу агенттер

Бөлүкчөлөрдү ядролоочу агенттер/нуклеанттар, адатта, жогорку эрүүчү кошулмалар болуп саналат жана алар полимер эритмесинде кошулма аркылуу таркатылат. Бул бөлүкчөлөр полимер кристаллдарынын өсүшү баштала турган өзүнчө "чекит ядролору" катары кызмат кылат.

Ядролордун жогорку концентрациясы тез кристаллдашуусуна (циклдин кыска мөөнөтүнө) жана кристаллдуулуктун жогорку деңгээлине алып келет, бул PPнин бекемдигин, катуулугун жана HDTсин жакшыртат.

Кристалл агрегаттарынын (сферулиттердин) кичинекей өлчөмү жарыктын чачырашын азайтып, тунуктугун жакшыртат.

Көп колдонулган бөлүкчөлөрдү ядролоочу агенттерге тальк, натрий бензоаты, фосфат эфирлери жана башка органикалык туздар сыяктуу туздар жана минералдар кирет.

Тальк жана натрий бензоаты төмөн натыйжалуу, арзан нуклеандар деп эсептелет жана бекемдикти, катуулукту, HDTди жана цикл убактысын бир аз жакшыртат.

Фосфат эфирлери жана бициклогептан туздары сыяктуу жогорку натыйжалуу, кымбат баалуу нуклеанттер физикалык касиеттерди жакшыртат жана тунуктугун бир аз жакшыртат.

Эрүүчү ядро ​​түзүүчү агенттер

"Эритүүгө сезгич" деп да аталган эрүүчү ядро ​​түзүүчү агенттер, адатта, төмөнкү эрүү температурасына ээ жана эриген полипропиленде эрийт.

Полимер эритмеси калыпта муздаганда, бул нуклеанттар алгач кристаллдашып, өтө жогорку беттик аянтка ээ болгон майда бөлүштүрүлгөн тармакты пайда кылышат.

Температура төмөндөй берген сайын, бул тармакты түзгөн фибриллалар полимердин кристаллдашуусун баштоо үчүн ядролор катары кызмат кылат.

Ядролордун өтө жогорку концентрациясы өтө кичинекей PP кристалл агрегаттарына алып келет, алар жарыктын чачырашынын эң төмөнкү деңгээлин жана эң жакшы тунуктукту берет.

Бардык тунуктандыргычтар нуклеанттар, бирок бардык эле нуклеанттар жакшы тунуктандыргычтар эмес.

Натрий бензоаты жана тальк сыяктуу кээ бир кеңири таралган нуклеанттер сферулиттин өлчөмүн аз тумандуулук жана жогорку тунуктуктагы калыпка салынган бөлүктү алуу үчүн жетиштүү өлчөмдө кичирейтпейт. Эң жакшы тунуктукка, адатта, эрүүчү нуклеандар колдонулганда жетишилет.

Тактоочу катары иштеген эрүүчү органикалык кошулмаларга сорбитолдор, нонотолдор, трисамиддер кирет.

Бул нуклеанттер негизинен жогорку тунуктукка жана аз тумандуулукка жетүү үчүн колдонулганы менен, алар физикалык касиеттерди жакшыртып, цикл убактысын кыскартат.

Бөлүкчөнүн формасы жана аспект катышы

Ийне сымал формадагы нуклеант бөлүкчөлөрү (ADK STAB NA-11 сыяктуу) машинада жана туурасынан кеткен багыттар боюнча ар кандай кичирейүү маанилерине алып келиши мүмкүн. Бул кичирейүү анизотропиясы акыркы бөлүктө кыйшайууга алып келиши мүмкүн. Тегиздөөчү геометрияга ээ нуклеант бөлүкчөлөрү эки багытта бирдей кичирейүүнү камсыз кылып, кыйшайууну азайтат.

Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү

Кичинекей бөлүкчөлөрдүн өлчөмү ядролордун пайда болушун жакшыртат, бирок кичинекей бөлүкчөлөрдү чачыратуу да кыйыныраак болушу мүмкүн. Натрий бензоаты сыяктуу кээ бир нуклеант бөлүкчөлөрү кайрадан агломерацияланат.

Кычкыл тазалагыч колдонулган

Май кислотасынын туздары (мисалы, кальций стеараты) сыяктуу кээ бир кислота чогулткучтар фосфат эфирлери жана натрий бензоаты сыяктуу айрым нуклеанттарга антагонисттик таасир этиши мүмкүн. Дигидроталцит бул нуклеанттар менен бирге колдонулушу керек.

Кальций стеаратын эч качан натрий бензоаты менен колдонбоңуз, анткени кальций стеараты натрий бензоатынын ядролук түзүлүшүн толугу менен жокко чыгарат.

Дисперсия даражасы жана дисперсияланбаган агломераттардын болушу

Натрий бензоаты көп учурда агломераттарды пайда кылат жана аны туура таркатуу кыйын.

Эрүү температурасы

Сорбитолдор эң жакшы тунуктукту берүү үчүн жогорку эрүү температурасын талап кылат, анткени алар полимер эритмесинде толугу менен эриши керек.

Нуклеанттар менен башка кошулмалардын ортосундагы синергиялар жана антагонизмдер

Кычкыл калдыктары синергетикалык же антагонисттик болушу мүмкүн. Май кислотасынын туздары фосфат эфиринин ядролуу PP модулуна терс таасирин тийгизет.

Оңду тандаңызНуклеанттаржана PP үчүн тунуктандыргычтар

Полипропилендик полиэтиленди колдонуу үчүн ылайыктуу ядролоочу же тактоочу агентти тандоодон мурун, кайсы касиетти жакшыртуу сизди көбүрөөк кызыктырарын аныктаңыз:

а. Эгерде аз тумандуулук жана жогорку тунуктук маанилүү болсо, анда эрүүчү тунуктандыргычтардын бирин тандаңыз.

б. Төмөнкү тактык талаптары үчүн,фосфат эфирлериколдонулушу мүмкүн.

в. Эгерде жогорку модуль эң маанилүү болсо, анда фосфат эфирлеринин бирин тандаңыз.

Эгерде арзан баа эң маанилүү болсо, анда натрий бензоатын тандаңыз.

Эгерде кыйшайуунун аздыгы жана пигменттин сезгичтигинин төмөндүгү эң маанилүү болсо, анда бициклогептан тузун тандаңыз.

Ошондой эле, нуклеанттын PP чайырына кантип кошуларын чечүү өтө маанилүү. Жакшы дисперсияга жана нуклеацияга жетишилгенин камсыз кылуу үчүн ар дайым тиешелүү сыноолорду жүргүзүңүз.

Ядролуу PP чайырында DSC иштетиңиз. Цикл убактысынын жакшырышы, адатта, кристаллдашуу температурасынын (Tc) жогорулашы менен байланыштуу. Калыпка салынган үлгүнүн касиеттерин текшериңиз.

Эгерде сиз ядролук агенттерге байланыштуу өнүмдөр жөнүндө сурагыңыз келсе, сураныч, тартынбаңызбиз менен байланышыңызкаалаган убакта.