上述的由聚合物熔体因热运动而自发形成晶核的过程称之为均相成核,通常均相成核速度慢、晶核少、晶粒大,制品结晶度低,物理机械性能差。借助成核剂或者其他杂质(如催化剂残渣、助剂等)做晶核的成核过程则称之为异相成核。其与均相成核相比,能提高树脂的结晶速度,降低聚合物熔体冷却过程中的过冷度,增大制品的结晶度并使晶体微细化均匀分布[11]。
在纯PA体系中,由于没有现成的晶核,PA只能通过均相成核的方式结晶,因此,其结晶过冷度高,结晶度低且形成的是分布不均匀的大球晶。对聚合物的机械性能,热性能以及透明性都有不利的影响。而在PA与成核剂的共混体系中,均相成核与异相成核同时存在且异相成核在成核过程中处于主导地位。成核剂为PA结晶提供了初期的晶核,使PA熔体中的大分子链能够较高的温度下就能依附在晶核上,从而降低了PA结晶的过冷度;优良的成核剂能还够均匀的分布在PA的熔体中,为熔体提供了足够多的晶核,因此生成的晶体均匀,细微且结晶度高。对聚合物的机械性能,热性能,透明性等有很好的提高[12]。
(2) 研究现状
综合文献报道,可用作PA的成核剂可以分为四类,即无机非氧化物类,氧化物类,有机小分子类和高分子类成核剂。其中无机非氧化物类与氧化物类成核剂开发较早且价廉使用,研究者对其研究的比较多,虽然不乏性能优异的产品,但这两类成核剂有明显的缺点,即对PA透明性和表面光泽度有影响,限制了其在PA透明制品中的应用。有机小分子类和高分子类成核剂克服了无机成核剂透明性和光泽度差的不足,能够显著提高制品的加工性能,成为近年来PA成核剂开发的重点[13]。
对于有机小分子和高分子类成核剂在PA中的应用并不是很多,其对PA结晶动力学过程的影响研究还不够深入。考虑到这有机成核剂在PA中的相容性要比无机类成核剂在PA中的相容性好很多,有天然的优势,因此,我们要加大对有机成核剂在PA中的应用研究,不断探索新的成核剂[14]。
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