Полипропилен нь шинж чанаруудын маш сайн хослолын ачаар олон төрлийн хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг полимер юм. Физик, механик, оптик зэрэг шинж чанаруудыг цөмжүүлэгч бодис болон тунгалагжуулагч бодисыг зохих ёсоор ашигласнаар улам сайжруулж болно. Эдгээр нэмэлтүүд нь боловсруулалтын явцад PP-ийн талсжилтыг дэмжиж, улмаар аль хэдийн олж авсан шинж чанарыг сайжруулдаг.

Полипропилен найрлага дахь цөмжүүлэгч бодис болон тунгалагжуулагч бодисыг хэрхэн ашиглахыг ойлгохоос гадна үйлдвэрлэлийн хэмжээг үр дүнтэй нэмэгдүүлэх, бүтэц, морфологийг өөрчлөх, мананцарыг багасгах сонголтын зөвлөмжийг аваарай.

I. PP-д цөм үүсгэх тунгалагжуулагч бодисын үүрэг

Хагас талст полимерүүдийн талст чанар нь хэмжээст тогтвортой байдал, тунгалаг байдал, хатуулаг зэрэг олон шинж чанарыг хариуцдаг.

Тодорхой эд анги болон процессын хувьд талстжилтыг полимер бүтэц, найрлага, дулаан хуримтлал болон хөргөлтийн тодорхой тэнцвэрт байдалд хүргэдэг боловсруулалтын нөхцлөөр хянадаг. Үүний үр дүнд талстжилт нь ихэвчлэн олон янз байдаг бөгөөд эд анги эсвэл бүтээгдэхүүний арьс болон цөмд дулааны түүх өөр өөр байдаг.

Цөмжүүлэгч бодис болон тунгалагжуулагч нь талсжилтыг хурдасгаж, тохируулдаг бөгөөд энэ нь хагас талст полимерүүдийн эцсийн шинж чанарыг функциональ шаардлагад нийцүүлэн тохируулах боломжийг олгодог.

· Полипропилен найрлагад цөмжүүлэгч бодис (мөн цөмжүүлэгч гэж нэрлэдэг) нэмэх нь гүйцэтгэл болон боловсруулалтын шинж чанарыг сайжруулдаг, тухайлбал:

· Харааны тунгалаг байдлыг сайжруулж, манан багасгасан

· Бат бөх чанар болон хөшүүн чанар сайжирсан

· Дулаан хазайлтын температурыг сайжруулах (HDT)

· Циклийн хугацааг багасгасан

· Гажуудлыг багасгаж, агшилтыг жигд болгоно

· Өөр өөр өнгөний шинж чанарын өөрчлөлттэй холбоотой пигментийн мэдрэг чанар буурсан

· Зарим хэрэглээнд боловсруулалтын сайжруулалт

Тиймээс цөмжилт нь полипропилений физик, механик болон оптик шинж чанарыг сайжруулах хүчирхэг арга юм. Цөмжүүлэгч эсвэл тунгалагжуулагчийг сайтар сонгосноор тунгалаг байдал, хэмжээст тогтвортой байдал, муруйлт, агшилт, CLTE, HDT, механик шинж чанар болон саадны нөлөөг сайжруулж болно.

II. Полипропилен ба түүний талстжилт

Полипропилен нь пропен мономерын полимержилтоор хийгдсэн өргөн хэрэглэгддэг талст, түүхий полимер юм. Полимержилтийн үед PP нь метилийн бүлгүүдийн байрлалаас хамааран гурван үндсэн гинжин бүтэц (атаксик, изотаксик, синдиотактик) үүсгэж чаддаг. Полимерийн талстжилтыг дараахь байдлаар тодорхойлно.

· Кристаллитуудын хэлбэр ба хэмжээ

· Талст чанарын харьцаа, эцэст нь

·Кристаллитуудын чиглэл

Изотактик полипропилен (iPP) нь хагас талст полимер юм. Энэ нь өртөг ба гүйцэтгэлийн маш сайн харьцаатай тул автомашин, цахилгаан хэрэгсэл, хоолой, сав баглаа боодол гэх мэт өргөн хүрээний хэрэглээнд маш сонирхолтой болгодог.

iPP-ийн изотактикийн индекс нь талстын зэрэгтэй шууд холбоотой бөгөөд энэ нь полимерийн гүйцэтгэлд гол нөлөө үзүүлдэг. Изотактик нь талсжих кинетик, гулзайлтын модуль, хатуулаг ба тунгалаг байдлыг нэмэгдүүлж, цохилтын эсэргүүцэл ба нэвчилтийг бууруулдаг.

Доорх хүснэгтэд өөр өөр изотактикийн индекстэй хоёр полипропилен гомополимерийн шинж чанарыг харьцуулсан болно.

III. Полипропилений талсжилт
Нөхцөл байдлаас хамааран изотактик полипропилен нь α, β, γ болон мезоморф смектик гэж тэмдэглэгдсэн дөрвөн өөр үе шатанд талсжиж болно. α ба β үе шатууд нь хамгийн чухал юм.

α үе шат

1. Энэ үе шат нь илүү тогтвортой бөгөөд сайн мэддэг.

2. Эдгээр талстууд нь моноклиник талст системд хамаарна.

β үе шат

1. Энэ үе шат нь мета тогтвортой бөгөөд түүний талстууд нь хуурамч зургаан өнцөгт талст системд хамаардаг.

2. β фаз нь голчлон блокийн хамполимержүүлсэн полипропиленд байдаг бөгөөд тодорхой цөмжүүлэгч бодис нэмснээр үүсч болно.

3. Энэхүү талст хэлбэрийг 1953 онд Падден, Кейт нар нээсэн; үүнийг 130°C-132°C-ийн хоорондох талстжилт, өндөр зүсэлтийн чиглэл эсвэл тодорхой цөм үүсгэгч бодис нэмэх замаар сайжруулж болно.

4. Полипропилен гомополимерт β фаз байгаа нь эцсийн бүтээгдэхүүний уян хатан чанарыг сайжруулдаг бөгөөд β фазын агууламж 65% хүрэхэд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг.

γ үе шат

1. Энэ үе шат нь мөн мета тогтвортой бөгөөд триклин талстуудтай.

2. Энэхүү талст хэлбэр нь ховор тохиолддог; энэ нь голчлон бага молекул жинтэй полипропиленд илэрдэг бөгөөд маш өндөр даралт болон маш бага хөргөлтийн хурдаар талсжих замаар үүсдэг.

ii. Полипропилен дэх цөм үүсэх процесс

Полимерүүдийн талсжих эхлэлийн цэг нь хайлмал төст катализаторын үлдэгдэл, хольц, тоос гэх мэт байгалийн гаралтай жижиг үр хөврөл (жижиг хэсгүүд) гэдгийг сайн мэддэг. Дараа нь полимер хайлмалд нэвтрүүлсэн "хиймэл" үр хөврөлийг нэмснээр талстын морфологийг өөрчилж, хянах боломжтой. Энэ үйлдлийг Цөмжилт гэж нэрлэдэг.

Кристалуудыг эхлүүлэх цэгүүдийг хангахын тулд цөм үүсгэгч буюу цөмжүүлэгч бодисуудыг ашигладаг.

Тунгалагжуулагч нь бага гэрэл цацруулдаг жижиг талстуудыг гаргаж авдаг бөгөөд үүний үр дүнд эд ангийн ижил ханын зузааны тунгалаг байдлыг нэмэгдүүлдэг цөмлөгжүүлэгчийн дэд бүлэг юм.

Эдгээр цөмжүүлэгч бодисын үүрэг бол бэлэн болсон эд ангийн физик болон механик шинж чанарыг сайжруулах явдал юм.

Ⅴ. Цөмийн үүсгүүр ба тунгалагжуулагч: Нэмэлт бодисын баялаг багц

Тоосонцрын цөм үүсгэгч бодисууд

Тоосонцрын цөм үүсгэгч бодис/цөм үүсгэгч бодисууд нь ихэвчлэн өндөр хайлдаг нэгдлүүд бөгөөд полимер хайлмал дотор нэгдлээр тархдаг. Эдгээр хэсгүүд нь полимер талстын өсөлт эхэлж болох тусдаа "цэгийн цөм" болж үйлчилдэг.

Цөмийн өндөр концентраци нь илүү хурдан талсжих (циклийн хугацаа богиносох), талсжилтын түвшин өндөр болоход хүргэдэг бөгөөд энэ нь PP-ийн бат бөх, хатуулаг, HDT-ийг сайжруулдаг.

Кристал агрегатууд (сферулит)-ийн жижиг хэмжээ нь гэрлийн тархалтыг бууруулж, тунгалаг байдлыг сайжруулдаг.

Түгээмэл хэрэглэгддэг тоосонцрын цөм үүсгэгч бодисуудад тальк, натрийн бензоат, фосфатын эфир болон бусад органик давс зэрэг давс, эрдэс бодисууд орно.

Тальк болон натрийн бензоат нь бага гүйцэтгэлтэй, хямд өртөгтэй нуклеант гэж тооцогддог бөгөөд бат бөх чанар, хөшүүн чанар, HDT болон мөчлөгийн хугацааг бага зэрэг сайжруулдаг.

Фосфатын эфир болон бициклогептан давс зэрэг өндөр гүйцэтгэлтэй, өндөр өртөгтэй нуклеантууд нь илүү сайн физик шинж чанарыг өгч, тунгалаг байдлыг сайжруулдаг.

Уусдаг цөм үүсгэгч бодисууд

"Хайлалтад мэдрэмтгий" гэж нэрлэгддэг уусдаг цөм үүсгэгч бодисууд нь ихэвчлэн бага хайлах цэгтэй бөгөөд хайлсан PP-д уусдаг.

Полимер хайлмал хэвэнд хөрөх үед эдгээр нуклеантууд эхлээд талсжиж, маш өндөр гадаргуугийн талбайтай нарийн тархсан сүлжээ үүсгэдэг.

Температур буурсаар байх тусам энэхүү сүлжээг бүрдүүлдэг фибриллүүд нь полимер талсжилтыг эхлүүлэх цөм болж ажилладаг.

Цөмийн маш өндөр концентраци нь маш жижиг PP талст агрегатууд үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гэрлийн тархалтын хамгийн бага түвшин болон хамгийн сайн тунгалаг байдлыг өгдөг.

Бүх тунгалагжуулагч нь нуклеант боловч бүх нуклеант сайн тунгалагжуулагч биш.

Натрийн бензоат, тальк зэрэг зарим түгээмэл нуклеантууд нь сферулитийн хэмжээг бага манантай, өндөр тунгалаг хэвэнд цутгасан эд анги үүсгэхэд хангалттай хэмжээгээр бууруулдаггүй. Хамгийн сайн тунгалаг чанарыг ерөнхийдөө уусдаг нуклеантуудыг ашиглах үед олж авдаг.

Тунгалагжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг уусдаг органик нэгдлүүдэд сорбитол, нонотол, трисамид орно.

Эдгээр нуклеантуудыг голчлон өндөр тунгалаг байдал, бага манан үүсгэхэд ашигладаг боловч тэдгээр нь физик шинж чанарыг сайжруулж, мөчлөгийн хугацааг бууруулдаг.

Бөөмийн хэлбэр ба харьцаа

Зүү хэлбэртэй бөөмийн хэсгүүд (ADK STAB NA-11 гэх мэт) нь машин болон хөндлөн чиглэлд агшилтын утгыг өөр өөрөөр үүсгэж болно. Энэхүү агшилтын анизотроп нь эцсийн хэсэгт гажуудал үүсгэж болно. Хавтгай геометртэй бөөмийн хэсгүүд нь хоёр чиглэлд илүү жигд агшилт өгч, гажуудал багасахад хүргэдэг.

Бөөмийн хэмжээ ба бөөмийн хэмжээний тархалт

Жижиг бөөмийн хэмжээ нь цөмжилтийг сайжруулахад хүргэдэг боловч жижиг бөөмсийг тараахад илүү хэцүү байж болно. Натрийн бензоат зэрэг зарим цөмийн бөөмс нь дахин бөөгнөрөх хандлагатай байдаг.

Ашигласан хүчил цэвэрлэгч

Тосны хүчлийн давс (жишээ нь, кальцийн стеарат) зэрэг зарим хүчил шингээгч нь фосфатын эфир, натрийн бензоат зэрэг тодорхой нуклеантуудад антагонист нөлөө үзүүлдэг. Дигидроталцитыг эдгээр нуклеантуудтай хамт хэрэглэх хэрэгтэй.

Кальцийн стеарат нь натрийн бензоатын цөмийн үүсэлтийг бүрэн үгүйсгэдэг тул кальцийн стеаратыг натрийн бензоаттай хэзээ ч хамт хэрэглэж болохгүй.

Тархалтын түвшин ба тархаагүй бөөгнөрөлүүдийн оршихуй

Натрийн бензоат нь ихэвчлэн бөөгнөрөл үүсгэдэг бөгөөд зөв тараахад хэцүү байдаг.

Хайлалтын температур

Сорбитол нь полимер хайлмалд бүрэн уусах ёстой тул хамгийн сайн тунгалаг байдлыг өгөхийн тулд илүү өндөр хайлах температур шаарддаг.

Нуклеант болон бусад нэмэлтүүдийн хоорондох синергизм ба антагонизмууд

Хүчил цэвэрлэгч нь синергетик эсвэл антагонист байж болно. Өөх тосны хүчлийн давс нь фосфатын эфирийн цөмт PP-ийн модульд сөргөөр нөлөөлдөг.

Барууныг сонгоно ууНуклеантуудболон PP-д зориулсан тунгалагжуулагч

PP хэрэглээнд тохирох цөмжүүлэгч эсвэл тунгалагжуулагч бодисыг сонгохоосоо өмнө та ямар шинж чанарыг сайжруулахыг хамгийн их сонирхож байгаагаа тодорхойл.

a. Хэрэв бага манантай, өндөр тунгалаг байх нь чухал бол уусдаг тунгалагжуулагчийн аль нэгийг сонгоно уу.

б. Ил тод байдлын шаардлагыг багасгахын тулдфосфатын эфирүүдашиглаж болно.

в. Хэрэв өндөр модуль хамгийн чухал бол фосфатын эфирүүдийн аль нэгийг сонгоно уу.

d.Хэрэв бага өртөг хамгийн чухал бол натрийн бензоатыг сонгоно уу.

Хэрэв бага гажуудал болон бага пигментийн мэдрэг чанар хамгийн чухал бол бициклогептан давсыг сонгоно уу.

Мөн цөмийг PP давирхайд хэрхэн оруулахаа шийдэх нь зайлшгүй чухал юм. Сайн тархалт болон цөмжилтийг хангасан эсэхийг баталгаажуулахын тулд үргэлж зохих туршилтуудыг хийж байгаарай.

Цөмт PP давирхай дээр DSC ажиллуулна. Циклийн хугацааны сайжралт нь ерөнхийдөө талсжих температурын (Tc) өсөлттэй холбоотой байдаг. Хэвлэсэн дээжийн шинж чанарыг туршина.

Хэрэв та цөм үүсгэгч бодисуудтай холбоотой бүтээгдэхүүний талаар лавлахыг хүсвэл бидэнтэй холбогдоно уубидэнтэй холбоо барина ууямар ч үед.