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何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂

时间:2020-05-10 14:31:13

聚丙烯(PP)熔喷料必须具有稳定超高的流动性,极窄的分子量分布、极低的灰分、无其他产物残留、优良的纺丝性等功能。

过氧化物降解法制备的聚丙烯熔喷料,具有流动性高、分子量分布窄等优势,喷出的纤丝直径超细、柔顺性好等优点。

在熔喷料中占有一席之地,但过氧化的过度降解也带来强度下降,发黄等明显缺陷,怎么解决呢?

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图1)

熔喷料发黄、熔喷布发脆,伤害了多少口罩君的心,成核剂为啥是解决这一问题的良药,嘀嘀君就来唠叨唠叨。

解熔喷料强度和发黄的良药

聚丙烯是半结晶性聚合物,晶区强度高于非晶区强度,因此,聚丙烯强度不仅受到分子链长度的影响,也受聚丙烯结晶度高低的影响

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图2)

聚丙烯分子链的长度越长,分子间的作用力越强,强度自然越高,小手拉大手,人多力量大,但分子链长了,流动特性会变差,这对熔喷料来说是不利于的,人多了队伍长了,总归是不好带的,分子链长了,流动也就差了。

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图3)

聚丙烯结晶度越高,结晶区占比越大,晶粒抵抗外界变形的能力越强,强度越高,且晶粒越细化,产品透度越高,晶粒分布越均匀,强度提升也越明显。

这样在不改变流动特性下,既提升产品的刚性,又能改善产品透度,熔喷料的粒子看上去晶莹透亮,卖相自然好很多。

理论支撑

结晶是一个自我孕育的过程,自我孕育是很痛苦的,需要极其艰难的形成凝结核(晶核),便于理解先拿水结冰说道说道吧。

当纯净的水放在光滑洁净的容器中冷冻时,由于凝结核的缺乏,可以在低于凝固点之后依然保持液态,形成过冷水。

温度低于零摄氏度,还不结冰,而当过冷水受到扰动、凝结核引入之后,结晶就会迅速发生。

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图4)

聚丙烯结晶也是如此,在不添加成核剂情况下,外界温度降低,PP冷却结晶,PP分子链重排形成局部有序区域,当部分有序区域稳定下来且尺寸超过某临界尺寸的时候,就会形成晶核,晶核慢慢长大,形成球晶。

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图5)

但是这种成核方式(均相成核)的成核速度很慢,晶核稀少,产生球晶尺寸很粗大,球晶的粒径尺寸远远大于可见光波长,使得PP的透明度很低

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图6)

成核剂加入后(异相成核),降温冷却过程中,成核剂会诱导形成晶核,进而提高PP的成核速率,提高PP结晶度,大量晶核同时增长,使得PP的球晶尺寸更加微细化,晶体致密度更高,分布更均匀,且形成的球晶尺寸小于可见光波长,从而提高了PP的透明性

越透明,越漂亮

成核剂有助于获得高透明、低黄色指数、低雾度,且高强度的PP熔喷料,正好解君忧。

但要注意,添加成核剂时,务必注意成核剂的热分解温度、气味、析出与否、安全与否等属性,避免引入不良气味。

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图7)

熔喷料中成核剂功效

1、能有效提高聚丙烯的结晶度,使晶粒细微化,大幅度提升产品的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。

2、有效改善聚丙烯PP的结晶形态,晶粒细化,分布均匀,增加纤丝的透明度,更加白亮。

3、提高聚丙烯PP材料的成核效率,使得喷丝更加均匀、提高喷丝效率,防止喷丝堵网,缩短加工成型周期,提高生产效率,降低成本等。

4、提高聚丙烯的结晶度,熔喷布驻极电荷后,电荷保持更稳定,,驻极耐久性高。

何以解熔喷布发黄、发脆缺陷之忧,唯有成核剂(图8)

透明的,才是最美,时间关系,熔喷料配方的其他方面,如过氧化物添加量、抗氧剂种类、润滑剂种类、成核剂种类、熔喷料气味,熔喷料测试等问题,后续再逐步展开,欢迎各位留言探讨。


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