成核剂

塑料成核剂是一种适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料的助剂，成核剂通过成核反应改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

（一）无机成核剂

主要有滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、明矾、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、炭黑、云母等。这些是最早开发的价格便宜且实用的成核剂，但由于透明性和表面光泽度差.限制了其在高性能材料中的应用。后来发展起来的稀土金属类(如镧)化合物，具有独特的功能，作为PP晶型改性剂有其特殊的功能.同时亦可制成发光塑料等。

（二）有机成核剂

有机成核剂克服了无机成核剂透明性和光泽度差的问题，并能显著提高产品的加工性能。它们一般是低分子量的有机化合物，主要有脂肪羧酸金属化合物、山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属化合物、有机磷酸盐和木质酸及其衍生物类、苯甲酸钠和双(对叔丁基苯甲酸)羧基铝等。这类传统的成核剂.虽然能改善PP性能.但效果并不理想，因为价格低廉，目前仍在一些场合使用。芳香族和脂肪族及其盐类成核剂价格便宜，且有提高聚烯烃制品的刚度和热变形温度等功效.但是由于其与聚合物树脂相容性差，使聚烯烃制品的许多性质得不到发挥，一般限用于注塑成型制品和压延制品。

与其他有机成核剂相比，有机磷酸盐类化合物所改性的制品透明性、刚性、表面硬度和热变形温度均有较大幅度提高，而且热稳定好，在高温条件下.不影响聚合物制品的其他性能，但分散性差是此类成核剂的主要缺陷。尽管此类成核剂较贵，但它具有无法比拟的使用性能，仍被广泛应用于与食品接触的包装材料中。山梨醇类成核剂对制品的透明性、表面光泽度、刚性及其他热力学性能均有显著的改善效果，而且与PP有较好的相容性，是目前正在进行深入研究的一类透明成核剂。其性能好、价低，已成为国内外开发最为活跃、品种最多、产销量最大的一类PP成核剂。

（三）高分子成核剂

高分子成核剂在20世纪80年代始开发，但由于高熔点聚合物与聚烯烃树脂共混性差，故单一的高分子聚烯烃成核剂几乎没有商品上市。而含高熔点聚合物成核剂聚烯烃树脂牌号正在积极开发.20世纪90年代出现了聚对苯二甲酸丁二醇酯作为等规聚丙烯成核剂，此外还有聚3-甲基丁烯-1、聚乙烯基环硅烷等。

（四）β晶型成核剂

使用品形改质剂可以调节树脂的结晶行为，改变在聚合物中不同晶型的比例，用β晶型成核剂对PP进行改性.是提高PP性能的一种简单而有效的方法。

PP的晶体形态有：α、β、γ、δ和拟六方态5种。其中以α和β较为常见。商品PP中主要是含有最稳定的α晶型，β晶型要在特定条件下才易生成。由于后者要在特定条件下才能生成，添加成核剂，诱发PP的β结晶是唯一可生产商品化β晶PP的途径。添加不同的成核剂，可以达到不同的结品要求.例如α成核剂的加入能细化晶形尺寸、增大结品度、提高透明性和缩短成型周期，如增强PP的拉伸性和刚度； 结品型态可增强PP的缺口冲击强度及热变形温度。成核剂的加入能显著提高材料的韧性。将晶型改质剂加入到PP、PE、聚酰胺、聚酯、聚醚等结品性聚合物中，可以改变树脂的结晶行为，加快结晶速度，增加结品密度和促使晶粒尺寸微细化，缩短成型周期，全面或部分提高制品透明性、表面光泽、拉伸强度、刚性、热变形温度等物理机械性能。

在加工温度下稳定，不发生分解反应；

有机反应型异相成核剂的熔点适当，在加工温度下能够完全熔融，若有部分成核剂不能熔融，在成型制品中会产生“鱼眼”，影响制品的透明度；

无机异相成核剂的尺寸合适，纳米尺寸最佳；

相容性、分散性。

①助剂与树脂之间的相容性。助剂与树脂间有良好的相容性，助剂才能稳定、均匀、长期地存在于制品中，较好地发挥作用，如相容性不好，制品就会出现“发汗”或“喷霜”现象。

②助剂在树脂中的分散性。助剂在树脂中的分散性要好，要易于分散均匀。助剂颗粒细度要高，愈细愈易于分散。固体助剂应在三辊研磨机或球磨机上研磨后再添加入树脂中。

③助剂的耐久性。助剂在加工和使用过程中的损失主要有三个方面：挥发、抽出和迁移。助剂的耐久性主要与助剂的分子量、在介质和树脂中的溶解度有关。

④助剂的作用。助剂的作用好，既可节省成本，又可减少添加助剂所造成的副作用。

⑤助剂之间的协同和对抗作用。在同一配方中，两种助剂会产生“协同作用”，即两种助剂同时使用比单独使用一种助剂发挥的作用要大得多。而“对抗作用”即两种助剂同时使用，削弱每种助剂的作用。

⑥助剂对加工工艺的适应性。应注意在成型加工条件下，助剂是否会发生分解等现象。