成核剂在聚丙烯中的作用机理成熟理论

聚丙烯成核剂在聚丙烯中的作用机理之一，研究聚丙烯的成核机理较为成熟的理论是Binsbergen的异相成核理论，异相成核理论提出成核剂在聚丙烯的结晶过程中充当异相晶核作用，成核剂的非极性部分在表面形成凹痕，容纳聚丙烯的分子链并使其排列整齐，促进成核。成核剂分子和聚丙烯分子的结构相似性有助于结晶成核作用。在加入Al(OH)3等成核剂的聚丙烯结晶过程中，敬派液晶核几乎是瞬时完成的。晶核密度随结晶温度的变化很哈，结晶温度每升高4℃，晶核密度增加一个量级。同时，熔融温度对成核密度没有影响。羡散这种结晶行为说明晶核很可能是在成核剂表面有很限长度的台阶上形成的。Binsbergen 发现聚烯烃成核剂有非特异性，同一系列羧酸盐对某一重聚烯烃都有成核作用，某一特定成核剂兑几种化学结构不同的聚合物都有成核作用。异相成核过程如图1.3所示。
在空白聚丙烯中由于结晶的晶核都是靠聚丙烯熔体本身的分子运动形成的，亮物因而成核速率慢，且形成的晶核数目小，导致最有形成的求精尺寸较大，聚丙烯性能较差。而在添加成核剂后，由于大量异相ang晶核的存在，聚丙烯的球晶来不及长大就碰撞到其他的球晶，使得聚丙烯的球晶尺寸大大减小，从而可以改善聚丙烯的性能。需要透明成核剂第三代山梨醇类食品医药级找重汇透明成核剂ZN-3S

诱导结晶：1、提高β晶 从而提高热变形温度 2：提高α晶 从而提高刚性或透明度

聚烯烃的熔体结晶以形成螺旋结构为基本特征，因此具有无定形结构的分子线团结晶时应尽可能地转变成螺旋结构。Khanna和Smith等人分别研究了苯甲酸盐和二亚苄基山梨醇类成核剂在聚丙烯中的成核机理，结果卜肢认为成核聚丙烯的结晶是沿成核剂表面外延结晶塌亮生长的，如以苯型衫世甲酸盐为成核剂时，聚丙烯的螺旋结构中侧链甲基通常排列在成核剂的苯环上，而主链则与苯环表面相互作用结晶。二亚苄基山梨醇类成核剂能够加快无定形聚丙烯熔体分子线团向螺旋结构转变，并对螺旋结构具有稳定作用。成核剂的成核能力取决于成核剂分子与聚丙烯螺旋结构之间的范德华力。

目前用于解释聚丙烯β晶成核剂的理论主要有异相成核理论和附生结晶理论。

异相成核理论提出成核剂的非极性部分在表面形成凹痕，使PP分子链进入这些凹痕并促使其排列整齐，促进成核。成核剂分子和PP分子的结构相似，有助于结晶成核作用。

附生结晶是一种结晶物质在另一种晶体基底上的取向结晶，实际上是一种表面诱导的取向结晶。用敏贺棚附生结晶机理来解释聚烯烃在成核剂单晶表面的结晶，研究表明有效的成核剂和聚烯烃的接触面在一维方向或二维晶面存在桥则严格的晶格匹配，只允许土(10%～15%)的匹配误差。在螺旋链聚烯烃的附生结晶中，分子链和成核剂之间的匹配方式分为两种：一种是聚合物分子链之间的间距和拍雀成核剂基体存在尺寸匹配；另一种是聚合物沿分子链轴向的重复周期月成核剂基体存在尺寸匹配。