Çekirdekleştirici maddenin tanımı
Çekirdekleştirici madde, reçinenin kristalleşme davranışını değiştirerek, kristalleşme oranını hızlandırarak, kristalleşme yoğunluğunu artırarak ve tane boyutunun mikrofabrikasyonunu teşvik ederek kalıplama döngüsünü kısaltmak, şeffaflığı, gerilme mukavemetini, sertliği, tokluğu ve ürünlerin diğer fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için polietilen, polipropilen ve diğer tam olarak kristalleşmemiş plastiklere uygulanan yeni bir fonksiyonel katkı maddesidir.
Çekirdekleştirici ajan etki mekanizması (PP ürünleri)
Çekirdekleştirici madde plastiğe eklendiğinde, çekirdekleştirici madde partikülleri kristal çekirdek rolü oynar, yani dışarıdan daha fazla çekirdek eklenir, bu da plastiklerin kristalleşmesi için iyi bir sıcak yatak sağlar ve böylece kristalleşmeyi teşvik eder.
Genel olarak, çekirdekleştirici madde partikülleri yeterli en-boy oranına sahip olmalıdır. Bununla birlikte, çekirdekleştirici maddeler genel olarak malzeme içinde, özellikle düz parçaların boylamasına ve enlemesine yönünde (MD/TD) güçlü ve anizotropik bir kristalleşme yönelimine neden olma eğilimindedir. Bu farklı büzülme ve dengesiz yönelim, kalıplama sonrasında çarpılmaya yol açabilen katı faz basınçlı şekillendirme (SPPF) gibi bazı işlemlerde daha da ortaya çıkabilir.
Bu nedenle, iyi bir çekirdeklendirme maddesi PP parçanın uzunlamasına ve enine düzlemlerinde dengeli bir kristal yönelimi sağlayabilmeli, böylece mükemmel boyutsal stabilite sağlamalı ve çarpılma ve büzülme sorunlarını azaltmalıdır.
Yaygın çekirdekleştirici maddelerin sınıflandırılması
(1) Alfa kristal çekirdekleştirici madde:
Esas olarak ürünün şeffaflığını, yüzey parlaklığını, sertliğini, ısı sapma sıcaklığını iyileştirir ve ayrıca şeffaf ajan, geçirgenlik arttırıcı, sertlik arttırıcı olarak da bilinir. Esas olarak çatallı sorbitol (DBS) ve türevleri, aromatik fosfat tuzları, benzoik asit tuzlarının ikamesi vb. dahil olmak üzere, özellikle DBS çekirdekleştirici şeffaf ajan uygulaması en yaygın olanıdır.
Alfa kristal çekirdekleştirici maddeler yapılarına göre inorganik ve organik olarak ikiye ayrılabilir.
(1) İnorganik sınıf
İnorganik çekirdekleştirici maddeler başlıca talk, kalsiyum oksit, karbon siyahı, kalsiyum karbonat, mika, inorganik pigmentler, kaolin ve katalizör kalıntılarını içerir. Bunlar en erken geliştirilen ucuz ve pratik çekirdekleştirici maddelerdir, en çok araştırılan ve uygulananlar talk, mika vb.dir.
(2) Organik
(a) karboksilik asit metal tuzları: sodyum süksinat, sodyum glutarat, sodyum hekzanoat potasyum benzoat, lityum benzoat, sodyum sinnamat, sodyum β-naftoat vb. Bunlar arasında benzoik asit alkali metal veya alüminyum tuzu, tert-butil benzoik asit alüminyum tuzu vb. Etki daha iyidir, kullanım geçmişi daha uzundur, ancak şeffaflık zayıftır.
(b) fosfat metal tuzları: organik fosfatlar temel olarak fosfat ester metal tuzlarını ve fosfat ester alkali metal maddeleri ve bunların komplekslerini vb. içerir. Bu tip çekirdekleştirici ajan şeffaflık, sertlik, kristalleşme hızı vb. ile karakterize edilir, ancak zayıf dağılım gösterir.
(c) sorbitol benzil çatal türevleri: ürünlerin şeffaflığı, yüzey parlaklığı, sertliği ve diğer termomekanik özellikleri önemli bir iyileştirme etkisine sahiptir ve PP ile iyi bir uyumluluğa sahiptir, şu anda derinlemesine incelenmekte olan bir şeffaf çekirdekleştirici madde sınıfıdır. İyi performansı, düşük fiyatı, yurtiçinde ve yurtdışında en aktif gelişme, en çok çeşit, en büyük üretim ve bir çekirdekleştirici ajan sınıfının satışı haline gelmiştir. Esas olarak dibenzil çatal sorbitol (DBS), iki (bir metil benzil çatalına) sorbitol (P-M-DBS), vb. vardır.
(d) yüksek erime noktalı polimer tipi çekirdekleştirici ajan: şu anda, esas olarak polivinil sikloheksan, polivinil pentan, etilen / akrilat kopolimeri, vb. vardır. Poliolefin reçine ile çok az karışabilir ve iyi bir dispersiyona sahiptir.
(2) β-kristal çekirdekleştirici ajan
Yüksek β-kristal içeriğine sahip polipropilen ürünler elde etmek için tasarlanmışlardır ve ürünlerin ısı sapma sıcaklığını düşürmeden veya hatta yükseltmeden ürünlerin darbe direncini artırma avantajına sahiptirler, böylece darbe direnci ve ısı sapmasının iki çelişkili yönü dengelenebilir.
Bir grup, yarı düzlemsel yapılara sahip az sayıda kalın halka bileşikleridir.
Diğer grup, periyodik tablonun IIA grubundaki metallerin oksitleri, hidroksitleri ve tuzları ile belirli dikarboksilik asitlerden oluşur. Polimerdeki farklı kristal formlarının oranını değiştirerek PP'yi modifiye edebilir.
Çekirdekleştirici madde eklemenin aşağıdaki etkileri vardır
1、PP kalıplama döngüsünü kısaltın
Çekirdekleştirici madde eklemek polipropilenin yeniden kristalleşme sıcaklığını artırabilir, kristalleşme oranını hızlandırabilir ve kristalleşmeyi kısa bir soğutma süresinde tamamlayabilir. 0,2% RQT-CH eklenmesi PP'nin kalıplama döngüsünü 7s kısaltabilir ve çalışma verimliliğini 14% artırabilir, bu da büyük ölçekli enjeksiyon kalıplama ürünleri için çok anlamlıdır.
2、PP mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Kristalin polipropilen kristal fazın yoğunluğu, kristal olmayan fazdan daha yüksektir ve mükemmel mukavemete sahiptir. Çekirdekleştirici ajan olmadan, kristalin polimerler erimiş halde soğurken kristaller üretir, bu otomatik kristalleşmedir, bu top kristal tekdüze değildir, eksiktir, bu nedenle top kristal arayüzünün kristalin kısmı ile kristal olmayan kısım arasındaki kuvvet, kırık taneler arasındaki boşluk ilk yok edilecek olan; Çekirdekleştirici ajan eklerken, bilyeli kristalin büyümesi kontrol edilebilir, böylece çekirdek artar, kristalleşme daha mükemmeldir, kuvvet daha düzgündür, böylece polimerin akma dayanımını artırabilirsiniz Bu nedenle, polimerin akma dayanımını, darbe dayanımını ve yüzey dayanımını artırabilir ve polipropilenin mekanik özelliklerini iyileştirebilir.
3、PP'nin şeffaflığını ve yüzey parlaklığını arttırır. Erime ve soğutma sürecinde PP olarak, spontan kristalleşme çekirdeklerinin sayısı çok azdır, kristalleşme hızı yavaştır, büyük küresel kristaller oluşturmak kolaydır, bu küresel kristallerin çapı görünür dalga boyundan çok daha büyüktür ve kristal ve amorf alanlar arasındaki kırılma indisi farkı büyüktür, bu da yüzey ışığının saçılmasına neden olarak şeffaflığın azalmasına neden olur, bu nedenle normal işleme koşulları altında yapılan polipropilen ürünlerin çoğu yarı saydamdır. İyi şeffaflığa sahip bir ürün, yüksek kristallik, düzgün kristal yönelimi ve görünür ışığın dalga boyundan daha küçük bir kristal boyutu gereksinimlerini karşılamalıdır. Polipropilenin gerekli mikro ince küresel kristalizasyonunu elde etmek için, çekirdekleştirici maddelerin eklenmesi son derece rekabetçi bir yöntemdir [8].
4. Termal özellikler üzerindeki etkisi
Çekirdekleştirici maddelerin eklenmesi kristalleşme sıcaklığını artırır, kristalleşmeyi hızlandırır, kristalleşme derecesini artırır, yoğunluğu artırır ve ısı sapma sıcaklığını artırır, bu da reçinenin ısı direncini bir dereceye kadar artırabilir.