成核劑是一類重要的聚丙烯加工助劑，可顯著改善聚丙烯的性能，近年來得到了快速的發展。本書詳細介紹了聚丙烯中常用的α晶型成核劑和β晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀及發展趨勢。 本書適合於從事聚丙烯改性和加工套用的專業技術人員使用，也適合於高等院校相關專業本科生、研究生作為參考資料使用。
基本介紹
- 書名：聚丙烯成核劑
- 作者：張躍飛 戴益民
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：化學工業出版社
- 外文名：PP Nucleating Agent
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：188頁
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
成核劑是一類重要的聚丙烯加工助劑，可顯著改善聚丙烯的性能，近年來得到了快速的發展。本書詳細介紹了聚丙烯中常用的晶型成核劑和晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀及發展趨勢。本書適合於從事聚丙烯改性和加工套用的專業技術人員使用，也適合於高等院校相關專業本科生、研究生作為參考資料使用。
圖書目錄
1概述1
1.1聚丙烯概況/1
1.2聚丙烯的改性方法/2
1.2.1聚丙烯的化學改性/2
1.2.2聚丙烯的物理改性/4
1.3聚丙烯的結晶形態調控依據/6
1.4成核劑在聚丙烯中的作用機理/9
1.4.1異相成核理論/9
1.4.2附生結晶機理/10
1.4.3聚丙烯α晶型成核劑的作用機理/11
1.4.4聚丙烯β晶型成核劑的作用機理/12
1.5聚丙烯成核劑的分類/13
1.5.1α晶型成核劑/14
1.5.2β晶型成核劑/18
1.6成核劑成核活性（成核效率）的表征/22
1.7成核劑對聚丙烯性能的影響/23
1.7.1成核劑對聚丙烯結晶行為和熔融行為的影響/23
1.7.2成核劑對聚丙烯結晶速率的影響/24
1.7.3成核劑對聚丙烯力學性能的影響/24
1.7.4成核劑對聚丙烯耐老化性能的影響/24
1.7.5成核劑對聚丙烯光學性能的影響/24
1.7.6成核劑對聚丙烯加工性能的影響/25
1.8小結/25
參考文獻/27
2二亞苄基山梨醇類成核劑32
2.1二亞苄基山梨醇類成核劑的結構與發展歷程/32
2.2二亞苄基山梨醇類成核劑的合成/36
2.2.1反應方程式/36
2.2.2反應機理/39
2.2.3二亞苄基山梨醇類成核劑的合成工藝/39
2.3對稱型二亞苄基山梨醇類成核劑在聚丙烯中的套用/46
2.3.1二亞苄基山梨醇類成核劑對聚丙烯性能的影響/46
2.3.2二亞苄基山梨醇類成核劑的加工穩定性/48
2.3.3二亞苄基山梨醇類成核劑的析出性比較/48
2.3.4二亞苄基山梨醇類成核劑的感官刺激性比較/49
2.3.5二亞苄基山梨醇類成核劑對聚丙烯結晶峰溫度的影響/50
2.3.6二亞苄基山梨醇類成核劑的協同效應/51
2.4非對稱型二亞苄基山梨醇類成核劑在聚丙烯中的套用/53
2.5二亞苄基山梨醇類成核劑脫除氣味的方法/54
2.5.1成核劑產生異味原因分析/54
2.5.2二亞苄基山梨醇類成核劑的氣味脫除方法/55
2.6二亞苄基山梨醇類成核劑的作用機理/62
2.7小結/63
參考文獻/63
3取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑67
3.1取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的發展歷程/67
3.1.1結構通式/67
3.1.2發展過程/67
3.2合成原理/69
3.2.1合成方法/69
3.2.2合成工藝改進/72
3.3取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/73
3.3.1不同金屬離子對取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑性能的影響/73
3.3.2取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的複合協同作用/78
3.3.3超細成核劑/83
3.4二亞苄基山梨醇與取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的性能比較/83
3.4.1不同成核劑對聚丙烯力學和光學性能的影響/84
3.4.2不同成核劑對聚丙烯結晶行為的影響/84
3.4.3不同成核劑對聚丙烯微觀形態的影響/87
3.5小結/88
參考文獻/89
4有機羧酸鹽類成核劑91
4.1單環羧酸鹽類成核劑/91
4.1.1苯甲酸鹼金屬鹽/91
4.1.2芳香族羧酸鋁鹽/93
4.1.3芳香族羧酸鈦鹽/98
4.1.4六氫化鄰苯二甲酸（HHPA）金屬鹽/101
4.2雙環羧酸鹽類成核劑/106
4.2.1結構通式/106
4.2.2雙環二羧酸鹽類成核劑的製備方法/106
4.2.3雙環二羧酸鹽類成核劑的套用/108
參考文獻/117
5其他有機類α晶型成核劑120
5.1脫氫樅酸鹽類成核劑/120
5.1.1合成原理及方法/120
5.1.2脫氫樅酸鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/122
5.2支化醯胺類成核劑/127
5.2.1支化醯胺類成核劑的合成/127
5.2.2支化醯胺類成核劑在聚丙烯中的套用/128
參考文獻/131
6聚丙烯β晶型成核劑132
6.1脂肪族二羧酸及其鹽類β晶型成核劑/132
6.1.1脂肪族二羧酸鹽的製備/132
6.1.2脂肪族二羧酸及其鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/133
6.2環狀二羧酸鹽類β晶型成核劑/145
6.2.1結構及合成/145
6.2.2環狀二羧酸鹽類β晶型成核劑在聚丙烯中的套用/147
6.3稀土化合物類β晶型成核劑/150
6.3.1稀土化合物類成核劑WBG系列產品的製備與特點/150
6.3.2WBG系列成核劑在聚丙烯的套用/151
6.3.3WBG系列稀土化合物類成核劑的套用前景/153
6.3.4新型鑭系單核金屬化合物β晶型成核劑/153
6.4芳香族二醯胺類β晶型成核劑/154
6.4.1芳香族二醯胺類成核劑的合成/154
6.4.2芳香族二醯胺類成核劑在聚丙烯中的套用/157
6.4.3多功能芳香族二醯胺類β晶型成核劑/160
6.5小結/162
參考文獻/162
7α/β成核劑在聚丙烯中的複合協同作用166
7.1取代芳基雜環磷酸鹽/芳香族醯胺類成核劑在聚
丙烯中的複合協同作用/166
7.1.1NA—11/NU—100配比對聚丙烯拉伸和彎曲性能的影響/166
7.1.2NA—11/NU—100配比對聚丙烯衝擊強度的影響/167
7.1.3NA—11/NU—100配比對聚丙烯結晶行為的影響/168
7.2取代芳基雜環磷酸鹽/芳香族醯胺複合成核劑
對聚丙烯結晶和熔融行為的影響/170
7.2.1NA—40/NABW複合成核劑對聚丙烯熔融行為的影響/170
7.2.2冷卻速率對NA—40/NABW複合成核劑改性
聚丙烯熔融行為的影響/171
7.2.3結晶溫度對NA—40/NABW複合成核劑成核聚
丙烯熔融行為的影響/172
7.3α/β複合成核劑改性聚丙烯的結晶動力學/174
7.4α/β複合成核劑對聚丙烯結晶形態的影響/177
7.5α/β複合成核劑對聚丙烯巨觀力學性能的影響/179
7.6α/β複合成核劑的複合原則/181
參考文獻/182
附錄主要商品化成核劑的結構、商品名、特點及生產廠家184
1.1聚丙烯概況/1
1.2聚丙烯的改性方法/2
1.2.1聚丙烯的化學改性/2
1.2.2聚丙烯的物理改性/4
1.3聚丙烯的結晶形態調控依據/6
1.4成核劑在聚丙烯中的作用機理/9
1.4.1異相成核理論/9
1.4.2附生結晶機理/10
1.4.3聚丙烯α晶型成核劑的作用機理/11
1.4.4聚丙烯β晶型成核劑的作用機理/12
1.5聚丙烯成核劑的分類/13
1.5.1α晶型成核劑/14
1.5.2β晶型成核劑/18
1.6成核劑成核活性（成核效率）的表征/22
1.7成核劑對聚丙烯性能的影響/23
1.7.1成核劑對聚丙烯結晶行為和熔融行為的影響/23
1.7.2成核劑對聚丙烯結晶速率的影響/24
1.7.3成核劑對聚丙烯力學性能的影響/24
1.7.4成核劑對聚丙烯耐老化性能的影響/24
1.7.5成核劑對聚丙烯光學性能的影響/24
1.7.6成核劑對聚丙烯加工性能的影響/25
1.8小結/25
參考文獻/27
2二亞苄基山梨醇類成核劑32
2.1二亞苄基山梨醇類成核劑的結構與發展歷程/32
2.2二亞苄基山梨醇類成核劑的合成/36
2.2.1反應方程式/36
2.2.2反應機理/39
2.2.3二亞苄基山梨醇類成核劑的合成工藝/39
2.3對稱型二亞苄基山梨醇類成核劑在聚丙烯中的套用/46
2.3.1二亞苄基山梨醇類成核劑對聚丙烯性能的影響/46
2.3.2二亞苄基山梨醇類成核劑的加工穩定性/48
2.3.3二亞苄基山梨醇類成核劑的析出性比較/48
2.3.4二亞苄基山梨醇類成核劑的感官刺激性比較/49
2.3.5二亞苄基山梨醇類成核劑對聚丙烯結晶峰溫度的影響/50
2.3.6二亞苄基山梨醇類成核劑的協同效應/51
2.4非對稱型二亞苄基山梨醇類成核劑在聚丙烯中的套用/53
2.5二亞苄基山梨醇類成核劑脫除氣味的方法/54
2.5.1成核劑產生異味原因分析/54
2.5.2二亞苄基山梨醇類成核劑的氣味脫除方法/55
2.6二亞苄基山梨醇類成核劑的作用機理/62
2.7小結/63
參考文獻/63
3取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑67
3.1取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的發展歷程/67
3.1.1結構通式/67
3.1.2發展過程/67
3.2合成原理/69
3.2.1合成方法/69
3.2.2合成工藝改進/72
3.3取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/73
3.3.1不同金屬離子對取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑性能的影響/73
3.3.2取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的複合協同作用/78
3.3.3超細成核劑/83
3.4二亞苄基山梨醇與取代芳基雜環磷酸鹽類成核劑的性能比較/83
3.4.1不同成核劑對聚丙烯力學和光學性能的影響/84
3.4.2不同成核劑對聚丙烯結晶行為的影響/84
3.4.3不同成核劑對聚丙烯微觀形態的影響/87
3.5小結/88
參考文獻/89
4有機羧酸鹽類成核劑91
4.1單環羧酸鹽類成核劑/91
4.1.1苯甲酸鹼金屬鹽/91
4.1.2芳香族羧酸鋁鹽/93
4.1.3芳香族羧酸鈦鹽/98
4.1.4六氫化鄰苯二甲酸（HHPA）金屬鹽/101
4.2雙環羧酸鹽類成核劑/106
4.2.1結構通式/106
4.2.2雙環二羧酸鹽類成核劑的製備方法/106
4.2.3雙環二羧酸鹽類成核劑的套用/108
參考文獻/117
5其他有機類α晶型成核劑120
5.1脫氫樅酸鹽類成核劑/120
5.1.1合成原理及方法/120
5.1.2脫氫樅酸鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/122
5.2支化醯胺類成核劑/127
5.2.1支化醯胺類成核劑的合成/127
5.2.2支化醯胺類成核劑在聚丙烯中的套用/128
參考文獻/131
6聚丙烯β晶型成核劑132
6.1脂肪族二羧酸及其鹽類β晶型成核劑/132
6.1.1脂肪族二羧酸鹽的製備/132
6.1.2脂肪族二羧酸及其鹽類成核劑在聚丙烯中的套用/133
6.2環狀二羧酸鹽類β晶型成核劑/145
6.2.1結構及合成/145
6.2.2環狀二羧酸鹽類β晶型成核劑在聚丙烯中的套用/147
6.3稀土化合物類β晶型成核劑/150
6.3.1稀土化合物類成核劑WBG系列產品的製備與特點/150
6.3.2WBG系列成核劑在聚丙烯的套用/151
6.3.3WBG系列稀土化合物類成核劑的套用前景/153
6.3.4新型鑭系單核金屬化合物β晶型成核劑/153
6.4芳香族二醯胺類β晶型成核劑/154
6.4.1芳香族二醯胺類成核劑的合成/154
6.4.2芳香族二醯胺類成核劑在聚丙烯中的套用/157
6.4.3多功能芳香族二醯胺類β晶型成核劑/160
6.5小結/162
參考文獻/162
7α/β成核劑在聚丙烯中的複合協同作用166
7.1取代芳基雜環磷酸鹽/芳香族醯胺類成核劑在聚
丙烯中的複合協同作用/166
7.1.1NA—11/NU—100配比對聚丙烯拉伸和彎曲性能的影響/166
7.1.2NA—11/NU—100配比對聚丙烯衝擊強度的影響/167
7.1.3NA—11/NU—100配比對聚丙烯結晶行為的影響/168
7.2取代芳基雜環磷酸鹽/芳香族醯胺複合成核劑
對聚丙烯結晶和熔融行為的影響/170
7.2.1NA—40/NABW複合成核劑對聚丙烯熔融行為的影響/170
7.2.2冷卻速率對NA—40/NABW複合成核劑改性
聚丙烯熔融行為的影響/171
7.2.3結晶溫度對NA—40/NABW複合成核劑成核聚
丙烯熔融行為的影響/172
7.3α/β複合成核劑改性聚丙烯的結晶動力學/174
7.4α/β複合成核劑對聚丙烯結晶形態的影響/177
7.5α/β複合成核劑對聚丙烯巨觀力學性能的影響/179
7.6α/β複合成核劑的複合原則/181
參考文獻/182
附錄主要商品化成核劑的結構、商品名、特點及生產廠家184
序言
聚丙烯具有原料來源豐富、價格較低、易於加工成型、產品性能優良等優點，因而具有非常廣泛的用途，它已成為五大通用塑膠中發展速度最快的品種。
儘管聚丙烯優點眾多，但聚丙烯也存在一些不足之處，主要包括：分子鏈節上的側甲基降低了鏈柔曲性，球晶顆粒大，使得其脆化溫度高，耐衝擊性差，高溫剛性和透明性不足；作為一種非極性聚合物，其染色性、黏結性、抗靜電性、親水性以及與極性聚合物和無機填料的相容性都較差；加工成型收縮率大，尺寸穩定性較低；耐老化降解性能差。這些性能影響了聚丙烯在更廣泛領域的套用，為了擴大聚丙烯的套用領域，延長其使用壽命，就必須對聚丙烯進行改性。在聚丙烯中加入少量成核劑能加快結晶過程，增加成核密度，降低成型收縮率，賦予製品良好的機械性能，提高其剛性、耐衝擊性和透明性能。由於該方法基料價廉易得，成核劑種類多，技術難度較低、靈活性好、簡單易行，成為目前最活躍、最常用的使聚丙烯高性能化、高透明化的有效方法。
我國從20世紀80年代才開始進行聚丙烯成核劑的研究和開發，技術相對落後，與國際先進水平存在一定差異。目前，國內關於聚丙烯成核劑方面的專著也很少，有關的資料和數據比較匱乏。本書作者參考了國內外最新的專著和期刊，並根據自己多年來在聚丙烯成核劑合成和套用方面的研究成果及工作經驗編著成此書，希望能對推動我國聚丙烯成核改性方面的研究、開發和套用作出自己的貢獻。本書獲長沙理工大學出版資助以及國家自然科學基金（編號：21376031）資助。
本書共分為七章。第1章介紹了聚丙烯的改性方法以及聚丙烯中常用成核劑的類型。第2章到第5章詳細介紹了聚丙烯中常用α晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀和發展趨勢。第6章介紹了聚丙烯中常用的β晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀和發展趨勢。第7章介紹了α/β成核劑在聚丙烯中的複合協同作用。另外在附錄中列出了各種常用成核劑的化學結構、典型商品名和生產廠家。
由於作者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。
張躍飛
2013年9月
儘管聚丙烯優點眾多，但聚丙烯也存在一些不足之處，主要包括：分子鏈節上的側甲基降低了鏈柔曲性，球晶顆粒大，使得其脆化溫度高，耐衝擊性差，高溫剛性和透明性不足；作為一種非極性聚合物，其染色性、黏結性、抗靜電性、親水性以及與極性聚合物和無機填料的相容性都較差；加工成型收縮率大，尺寸穩定性較低；耐老化降解性能差。這些性能影響了聚丙烯在更廣泛領域的套用，為了擴大聚丙烯的套用領域，延長其使用壽命，就必須對聚丙烯進行改性。在聚丙烯中加入少量成核劑能加快結晶過程，增加成核密度，降低成型收縮率，賦予製品良好的機械性能，提高其剛性、耐衝擊性和透明性能。由於該方法基料價廉易得，成核劑種類多，技術難度較低、靈活性好、簡單易行，成為目前最活躍、最常用的使聚丙烯高性能化、高透明化的有效方法。
我國從20世紀80年代才開始進行聚丙烯成核劑的研究和開發，技術相對落後，與國際先進水平存在一定差異。目前，國內關於聚丙烯成核劑方面的專著也很少，有關的資料和數據比較匱乏。本書作者參考了國內外最新的專著和期刊，並根據自己多年來在聚丙烯成核劑合成和套用方面的研究成果及工作經驗編著成此書，希望能對推動我國聚丙烯成核改性方面的研究、開發和套用作出自己的貢獻。本書獲長沙理工大學出版資助以及國家自然科學基金（編號：21376031）資助。
本書共分為七章。第1章介紹了聚丙烯的改性方法以及聚丙烯中常用成核劑的類型。第2章到第5章詳細介紹了聚丙烯中常用α晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀和發展趨勢。第6章介紹了聚丙烯中常用的β晶型成核劑的製備方法、成核機理、套用現狀和發展趨勢。第7章介紹了α/β成核劑在聚丙烯中的複合協同作用。另外在附錄中列出了各種常用成核劑的化學結構、典型商品名和生產廠家。
由於作者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。
張躍飛
2013年9月
