PET 핵 생성제의 종류와 핵 생성제가 PET의 결정 특성에 미치는 영향에 대한 간략한 설명
PET용 핵 생성제에는 무기 핵 생성제, 유기 핵 생성제 및 고분자 핵 생성제의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 이 백서에서는 이러한 핵 생성제가 PET의 결정 특성에 미치는 영향에 대해 간략하게 설명합니다.
I. 무기 핵 생성제.
무기 핵 형성제는 기본적으로 고분자에 일반적으로 사용되는 무기 충전제이며, 결정화 공정에서 무기 핵 형성제는 PET 용융물에서 작은 입자의 두 번째 단계와 동일하며, 고온에서 이러한 입자는 용융 상태가 아니며 냉각 과정에서 PET 분자가 이러한 입자에 중심이되어 입자에 흡착되어 질서있게 배열되고 핵이 형성됩니다. 따라서 이러한 작은 무기 분자는 이종 핵 형성제로 사용될 때 PET에서 핵 형성에 필요한 활성화 에너지를 줄이고 후속 결정화 과정, 즉 PET 분자 사슬 세그먼트가 핵 표면에 흡착되어 격자 안으로 들어가는 데 거의 영향을 미치지 않습니다.
활석을 PET의 핵 생성제로 사용하면 초기 결정화가 필러 입자 표면에 형성되고 입자 표면의 작은 측면 확산에 의해 라멜라 구조에서 결정이 이동합니다. PET의 결정 특성에 대한 핵 생성제로서의 탄산염의 효과는 Na2CO3 및 NaHCO3를 사용한 PET의 결정 핵 생성제로서 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. Na2CO3 또는 NaHCO3를 핵 생성제로 사용하면 금형 온도 90%에서 비교적 짧은 성형 사이클에서 우수한 기계적 특성을 가진 PET를 생산할 수 있습니다. 탈크, CaCO3 및 유기 나트륨 염 핵 형성제의 핵 형성 효과를 비교 한 결과 탈크가 CaCO3보다 PET의 결정화 속도에 더 유리한 것으로 나타났습니다. 활석의 질량 함량이 5% 인 경우 PET의 등온 결정화 속도에 대한 기여도는 1% 유기 나트륨 염의 기여도에 가깝고 활석을 첨가하면 PET의 인장 강도와 굽힘 강도가 크게 향상되는 반면 유기 나트륨 염은 이러한 특성을 감소시킵니다.
둘째, 유기 핵 생성제입니다.
유기 핵 생성제는 주로 모노 카르 복실 산의 Na, Li, Ba, Mg, Ca 염, 벤조인 산의 Na, K, Ca 염, 방향족 히드 록시 설포 네이트, 유기 인 화합물의 Mg, Zn 염이며, 그 중 더 나은 효과는 카르 복실 산의 나트륨 염과 카르 복실 산의 칼륨 염입니다. 유기 핵 형성 제의 핵 형성 메커니즘은 주로 화학 구조와 관련이 있습니다. PET와 카르복실산 나트륨 염은 고온에서 압출 될 때 화학 반응을 일으켜 PET-COONa 물질을 생성하여 이온 말단이있는 PET 용융물 사이에 이온 클러스터를 형성합니다.
벤조산나트륨 유도체(Nu) 핵 생성제와 폴리에스테르 폴리에테르 공중합체 결정화 촉진제(Pro)를 첨가하는 것이 PET의 결정화 속도에 미치는 영향. 228°C와 230°C의 결정화 온도에서 Nu/Pro-PET는 Nu-PET보다 약간 빠르게 결정화되는 것으로 나타났지만, 더 높은 결정화 온도에서는 Nu/Pro-PET가 Nu-PET보다 약간 느리게 결정화되어 이 촉진제가 더 높은 온도에서 PET의 결정화 속도를 더 증가시키지 못한다는 것을 나타냅니다. 벤조산 나트륨 핵 생성제를 첨가하면 결정화 유도 기간이 짧아지고 결정화 활성화 에너지가 감소하며 PET의 전체 결정화 속도가 증가했으며, 첨가량이 증가함에 따라 변화는 증가했지만 결정성은 감소하여 혼합 재료의 특성 안정성에 도움이되지 않았습니다. 따라서 안식향산나트륨을 PET에 사용할 때는 용량에 주의를 기울여야 하며 다른 개질제와 함께 사용해야 합니다.
셋째, 폴리머 핵 생성제입니다.
폴리머 핵 생성제에는 폴리에스테르 양이온성 알칼리 금속염, 모든 방향족 폴리에스테르 분말, PTFE 분말, 저분자량 이소택틱 PP, 고융점 PET, 아이오노머, 액정 폴리머(LCP) 등이 있으며, 그 중 아이오노머는 일반적으로 사용되는 PET 결정성 폴리머 재료입니다. 블렌딩을 통해 PET의 유리 전이 온도가 낮아져 결정화 속도가 빨라지고 내충격성이 향상됩니다. 이오노머는 폴리머 백본에 이온화 가능한 그룹이 적은 폴리머를 말하며, 주성분은 비이온성 백본 사슬과 소수의 이온 함유 성분으로 구성됩니다. 이온기의 몰 함량은 일반적으로 15% 이하로 간주됩니다. 이성질체의 이진 혼합 시스템에서 이성질체는 이온 이온, 이온 쌍극자, 수소 결합, 산과 염기, 전하 이동, 전이 금속 배위 착물 등을 통해 상호 작용할 수 있으며 폴리머 사슬 사이에 형성된 여러 이온 쌍 또는 이온 클러스터의 물리적 가교 결합을 통해 상호 작용할 수 있습니다. 이 특별한 구성과 형태학적 구조로 인해 우수한 인성, 높은 내충격성, 내마모성, 투명성 및 높은 용융 점도와 같은 많은 고유한 특성을 제공합니다. 에틸렌/메타크릴산의 중량비가 90/10이고 나트륨 중화도가 약 45%인 에틸렌 메타크릴산 공중합체의 나트륨 염인 설린은 듀폰에서 개발한 설린 핵 형성제로 널리 사용되는 이오노머입니다. 반응 생성물은 냉각 결정화 과정에서 이질적인 핵 생성제 역할을 하는 이온 말단 이온 클러스터(PET-COONa)를 형성할 수 있습니다.
저분자 유기 핵 형성 제, 고분자 핵 형성 제 Surlyn과 비교하여 동시에 큰 분자의 생성에 이온 말단이있는 고분자 핵 형성 제는 PET 분자 사슬보다 R 분자 사슬이 시스템에서 더 유연하고 촉진제의 역할을하기 때문에 PET-R (유기 핵 형성 제 유연기 용 R)이 생성되어 PET의 분자 이동을 촉진하고 분자 사슬 확산의 자유 에너지를 캐릭터로 감소시키고 PET 타일을 줄이고 PET를 개선하는 역할을합니다. 또한 PET의 타일을 줄이고 PET의 결정화 속도를 증가시키는데, 이는 저분자 핵 형성 제의 경우가 아닙니다.