成核剂是一种在结晶过程中起晶核作用,用来改善不完全结晶聚合物的结晶度和结晶形态,加快其结晶速率的助剂。成核剂对聚合物结晶成核有促进和选择性作用,尼龙6改性用好成核剂是关键。
成核剂是改善高聚物物理性能的重要助剂。添加少量的高效成核剂就能有效地改善材料性能,而且对化学结构影响很小,克服了普通共混及化学改性的不足。所以添加成核剂是尼龙6改性常用的改性方法。
尼龙6产能、及消费量居五大工程塑料之首。尼龙6改性就是通过物理和化学的方法,实现高性能化和高功能化。次磷酸盐类的加人,使尼龙6的结晶度和结晶速率显著降低,有效改善了尼龙6的抗老化能力,增加了其透明性。
成核剂的加入可使尼龙6结晶微细化,对微晶结构的稳定也有很大作用,还可改善尼龙6的刚性、热变形温度,并提高尼龙6的弯曲弹性模量、冲击强度等力学性能。其性能提高的幅度和结构的改变程度就取决于成核剂的种类、用量及改性工艺。
尼龙6改性常用的成核剂一般有以下几种 :粒径小于40微米的无机粉末,如滑石粉、碳酸钙、氧化铝和等;元素周期表第Ⅱ、Ⅲ主族的金属元素或过渡金属元素的氟化物,如氟化锌等;苯甲酸或苯甲酸的碱金属、碱土金属或铵盐,脂肪羧酸金属皂、山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属皂和有机磷酸盐;比树脂熔点高的结晶性树脂。
尼龙6改性常用成核剂必须具备特征:不与尼龙6产生化学反应;熔点高于尼龙6;与尼龙6具有良好的共混相容性,以微细颗粒形式分散;与尼龙6具有相似的结晶结构;无毒或低毒;没有色彩。
尼龙6改性成核剂虽然在成核机理上都相似,但由于性质上的差异,导致成核速度不同,使产品的性能提高程度有所差异。同时,还因成核剂自身的原因,引起产品出现其它方面的缺陷。因此在成核剂的选择上要慎之又慎。
适合尼龙6改性的高效成核剂有三类:无机类、有机类和高分子类。无机类又分为无机质微粒和金属氧化物,前者有滑石粉、二氧化硅和石墨等,后者有氧化镁和氧化铝等,价廉实用,但对注塑件透明性和表面光泽度有影响。
尼龙6改性使用的有机类成核剂主要有己二酰胺二聚体、有机磷酸盐类和乙酸盐等,克服了无机成核剂透明性和光泽度差的不足,能够显著提高制件的加工性能,成为近年来国外透明成核剂开发的重点。
尼龙6改性使用的高分子成核剂多为熔点与尼龙6接近的高聚物,如PA66、PP、PE等,也有结晶结构与尼龙6相似的高熔点聚合物,不仅显示常规成核剂的通性,而且在分散性方面尤为突出,因此又可成为均相成核剂,使用得当可以发挥事半功倍的作用。
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