相比之下,β成核剂的开发和研究远不如α晶型成核剂成熟,工业化产品更是凤毛麟角。对于β晶型成核剂的组成和结构的发现主要是依靠经验和实践获得。目前,文献报道的聚丙烯用β晶型成核剂大致有5类,分别为无机物类、稠环芳烃类(染料类)和第ⅡA族金属的某些盐类和二元羧酸的复合物、芳香族二酰胺类和稀土化合物类。本文主要介绍前3类。
1、无机物类
典型的无机盐类β成核剂是碳酸钙。研究发现碳酸钙对聚丙烯大的β晶结晶过程有明显的诱导作用,诱导聚丙烯产生较高含量的β晶。但此类成核剂有着明显的缺点:与聚丙烯的相容性较差,缺乏亲和力,导致成核效率受到影响,并且使聚丙烯的透明性受到影响,还易潮解、吸湿或加热时易升华、分解等,因此在聚丙烯中的应用受到了限制。
2、稠环芳烃类(染料类)
研究发现有机染料如溶靛素金黄IGK、溶靛素灰IBL、溶靛素棕IRRD、溶靛素红紫IRH、汽巴红F2B、汽巴蓝2B等都对聚丙烯β晶的成核有促进作用。但该类成核剂需通过特殊方法添加,并且导致产品带色,故而限制了其使用,一般仅在特殊应用领域及研究中使用。
3、第ⅡA族金属的某些盐类和二元羧酸的复合物
1981年史观一等首次发现某些二元酸与周期表中第ⅡA族中的某些金属氧化物、氢氧化物或盐组成的双组分复合物在正常加工条件下可诱导聚丙烯生成非常高含量的β晶型,其β晶型含量可达到85%以上。效果最好的为庚二酸和硬脂酸钙的复合物。这些成核剂可广泛应用于聚丙烯抗冲击制品、微孔膜、纤维等领域。这是一类高效的β晶型成核剂,它不但可以提高聚丙烯的冲击强度,还可以提高银纹数量。但是由于庚二酸等二元羧酸的工业化生产问题未能很好解决,造成其成本偏高,因此,这类成核剂目前在工业上还没有得到广泛的应用。
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