华东理工大学精品课程课件-高分子材料助剂、透明剂详解.ppt

第十八章 透明剂（Transparent agent） 主讲教师： 赵世成 透明聚丙烯的应用 透明剂的种类、代表产品及性能 山梨糖醇衍生物类透明剂基本无毒性，可用于食品、饮料、医药包装及医疗器械等方面，但气味较大的会使食品、饮料等带上异味，一般不用于食品、饮料等的包装，市场受到一定限制。 混合 挤出 成型 透明剂对聚丙烯其它性能的影响 透明剂的作用机理(Mechanism) Thierry、Garg 和Kobayashi等提出增透网络成核机理； 透明剂先结晶形成纤维状网络，该网络不仅分散均匀，且其中的纤维直径仅有10nm，表面形成结晶成核中心。 纤维网络具有极大的表面积，纤维直径与聚丙烯结晶厚度相匹配，纤维很细。 Spepard和Thorsten等运用超分子结构和凝胶化理论分别研究和解释了DBS类透明剂的增透机理。 透明剂在聚丙烯熔体中形成超分子结构的凝胶化成核作用。 DBS通过氢键形成三维纳米纤维网络结构，比表面增加，产生凝胶现象，为形成大量均匀分布的晶核奠定基础。 透明剂的发展方向 绿色环保 新型高效 性价比高 多功能 多组分复合 习题 总结透明剂的种类和性能 总结透明剂的作用机理 影集护层 卫生用品 糖果包装纸 医用薄膜 奶制品箱包装 熟食盛具 一次性饮料杯 储存容器 泡沫包装材料 医用托盘 一次性熟食盘 微波速食 饮料杯 一次性果汁瓶 乳品箱包装 饼干盘 录像带套盒 装配盒、午餐盒 铺地板材 卫生产品 文教办公用品 水瓶 药瓶 干食品和调料罐 洗洁精瓶 婴儿奶瓶 居室部件 液体皂和洗涤剂 调料瓶 清洁剂瓶 水瓶 食品饮料瓶 居室部件 活动关节 储藏箱 储存盖 医疗器械 电子盒、影带盒 防护包装 盖板 设备部件 流延薄膜 薄壁注塑 热成型 薄板挤压 吹拉成型 中空成型 注塑 透明聚丙烯的应用 各代二苄叉山梨醇类透明剂 DMDBS 二（3,4-二甲基苄叉）山梨醇 Me Me 第三代 p-Et－DBS 二（对乙基苄叉）山梨醇 H Et p-Me-DBS 二（对甲基苄叉）山梨醇 H Me p-Cl-DBS 二（对氯苄叉）山梨醇 H Cl 第二代 DBS 二苄叉山梨醇 H H 第一代 缩写 化学名称 R2 R1 各代二苄叉山梨醇类透明剂对聚丙烯雾度的影响 （透明剂添加量为0.24wt％） 雾度（Haze)： 透光率（Transmittance）： 透过材料的光通量与入射到材料表面上的光通量之百分率 雾度是指透过试样偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比 催化剂：浓硫酸、盐酸、磷酸及对甲苯磺酸等 溶剂：环己烷 其中，R1＝单键， (m=1,2),－CHR4－，S；R2，R3＝H，烷基（C1～8）； 各代磷酸酯盐类透明剂 NA-21, NA-45 以甲撑双(2，4-二叔丁基苯基) 磷酸酯铝盐为主的复配物 第三代 NA-11, NA-40 甲撑双(2，4-二叔丁基苯基) 磷酸酯钠盐 第二代 NA-10 二(4-叔丁基苯基)磷酸酯钠盐 第一代 商品缩写代号 化学名称 M＝碱或碱土金属离子；n＝1，2。 Effects of different nucleating agents (0.25 wt%) on haze value of iPP NA11 NA21 单组份易于挥发和升华，其稳定性较差，对于聚丙烯增透效果不好。 影响透明剂增透效果的因素 不透明 79.8 78.5 2.8 PP F401 不透明 85.5 70.2 3.0 PP F300 现象 光泽度/% 雾度/% MI/(g/10min) PP树脂 成核剂 Shiho Yoshimoto, Takahiko Ueda, Keiji Yamanaka, et al. Polymer, 2001, 42(23):9627-9631. 目前，透明成核剂作用机理尚无定论，设计新的透明 剂也无明显的规律可循，仍需进一步深入研究。 透明剂的生产消费现状 在美国，透明剂的生产量每年以8％的速度增长，远高于一般塑料添加剂5％的增长率，同时还合成出一系列不同牌号的透明剂，形成了一个新的塑料助剂产业，透明剂的生产和消费量均为世界第一。 日本透明剂的消耗量也在1000T以上。 我国对透明剂的开发与应用起步较晚，在工艺的研究和应用开发方面均与国外存在较大的差距。国内透明PP的应用仅限于薄膜、片材、杯子、微波炉炊具及其它少量的吹塑制品等方面。估计到2005年国内需求量可达到200～300KT/a。 NC-4、NC-5、NC-6 日本九州岛 三井东亚公司 EC-1、EC-4 日本大阪 EC化学品公司 Gel ALL D、Gel ALL MD Gel ALL DH、Gel ALL DX 日本京都 新日本化学品公司 Millad398