第十八章-透明剂

材料添加剂化学材料添加剂化学材料添加剂化学透明剂的种类及代表性产品2透明剂浓度对聚丙烯透明性能的影响3透明剂增透机理1第十八章透明剂透明剂对聚丙烯其他性能的影响4材料添加剂化学18.1.1透明剂增透机理（1）增透网络成核机理该理论认为增透剂是成核剂的一个特殊亚族，具有物理本身自行聚合的聚集性质，可溶解在熔融聚丙烯中，形成均相溶液。聚合物冷却时，透明剂先结晶形成纤维状网络，该网络不仅分散均匀，且其中的纤维直径仅有10nm，小于可见光的波长，该网络的表面即形成结晶成核中心，这是因为：①这种纤维状网络具有极大的表面积，可提供极高的成核密度；②纤维的直径与聚丙烯结晶厚度相匹配，还被认为能促进成核；③纤维很细，不能散射可见光。材料添加剂化学18.1.1透明剂增透机理（2）增透作用透明剂分子氢键二聚形成V形构型容纳聚丙烯分子链的增透作用。DBS类透明剂首先通过分子间氢键二聚，这个二聚体通过两个连接一个透明剂分子与另一个透明剂分子之间的氢键而稳定下来。该二聚体形成一个V形结构，能够很好地容纳螺旋结构的聚丙烯，被黏附在V形构型中的螺旋结构聚丙烯分子运动受到限制，一方面减少了其返回到无规线团的概率，即提高了螺旋结构的稳定性，另一方面降低了结晶自由能，从而促进成核，减小球晶尺寸达到增加透明度的效果。材料添加剂化学18.1.1透明剂增透机理（3）超分子结构的凝胶化增透作用由于DBS类化合物分子内存在两个自由羟基，因而在聚丙烯熔点以上的温度下能够通过氢键作用形成具有超分子结构的三维纳米纤维网络，且比表面积增加，产生凝胶现象，进而为形成大量均匀分布的晶核奠定了基础。对于苯环上具有取代基（如甲基、乙基等）的DBS类衍生物，由于这些取代基有助于增加分子间的氢键作用，凝胶化温度高，因而增透效果更好。材料添加剂化学18.2透明剂的种类及代表性产品1二亚苄基山梨醇类透明剂2有机磷酸酯盐类透明剂3松香脂类透明剂材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂二亚苄基山梨醇类透明剂结构式如下:材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂第一代透明剂是山梨醇与无取代苯甲醛反应制得的二亚苄基山梨醇。但这类产品增透效率不高，高温下不稳定，易发生降解反应释放母体芳醛，产生气味，加工条件苛刻，温度过高时也会析出粘在加工设备表面上，故应用受到一定的限制。通过加入取代基、引入侧链杂原子等方法，开发了第二代透明剂，主要有二（对氯甲基亚苄基）山梨醇、二（对乙基亚苄基）山梨醇、二（对甲基亚苄基）山梨醇等在对位具有取代基的二亚苄基山梨醇类衍生物。材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂第三代二亚苄基山梨醇类透明剂结合了第一代和第二代二亚苄基山梨醇类透明剂的应用特点，即在保持第二代二亚苄基山梨醇类透明剂聚丙烯树脂优异的增透改性效果的同时，最大限度地降低了产品的气味，改善和提高了热稳定性，可用于通用或苛刻条件下的透明制品。近几年来，随着研究的深入以及对透明剂增透效果要求的提高，对该类透明剂的研究不再局限在对称型的二亚苄基山梨醇上，非对称的二亚苄基山梨醇透明剂的合成与应用引起了人们的极大兴趣。该类透明剂的结构通式如下:材料添加剂化学18.2.1二亚苄基山梨醇类透明剂材料添加剂化学18.2.2有机磷酸酯盐类透明剂有机磷酸酯盐类透明剂结构通式如下:材料添加剂化学18.2.2有机磷酸酯盐类透明剂材料添加剂化学18.2.3松香脂类透明剂松香脂类透明剂具有增透效率高、成本低等优点。其制备流程如下:材料添加剂化学18.3透明剂浓度对聚丙烯透明性能的影响材料添加剂化学18.4透明剂对聚丙烯其他性能的影响二亚苄基山梨醇类和有机磷酸酯盐类透明剂除能增加聚丙烯的透明性外，还可对聚丙烯的其他性能产生较大的影响。聚丙烯中加入透明剂后，有效地提高了成核密度，形成了细小的球晶结构，使机械应力分布比较均匀，结晶温度、维卡软化点均得到了提高。而大量晶核导致结晶结构的极度均一化，使冲击强度受球晶尺寸变小的影响超过了结晶度对脆性的影响，也使得聚丙烯的性能显著提高。材料添加剂化学18.4透明剂对聚丙烯其他性能的影响透明剂还可使形成的取向层结构的厚度增加3.5倍，加上结晶形态的均匀化，使材料获得较高的刚性。透明剂在聚合物中能形成数量众多的晶核，缩短了结晶化的时间。在透明剂使聚丙烯的结晶微细化的同时，熔点较低的非晶部分也均匀化、微细化，使聚丙烯的负载挠曲温度上升。材料添加剂化学Thankyou