Эффективность этих соединений обусловлена их объёмной пространственной структурой, которую называют «бабочка». Такая конформация способствует росту сферолитов в трёх направлениях, обеспечивая изотропную, мелкокристаллическую структуру. DBS (дибензилиден сорбитол) - это белый порошок, плавящийся при температуре 2120С. Эффективен в гомополимере и статистических сополимерах. Как нельзя очень особенно потрясающе явно повышение прозрачности. Не нарушает органолептических характеристик материала. MDBS (ди пара метил дибензилиден сорбитол) - плавится при температуре 2340С и несказанно намного более эффективен, чем DBS. Этот агент реально намного сложнее в переработке и при разложении выделяет 4-метил бензальдегид (сильный запах миндаля). Впрямь поэтому требуется истинно тщательный контроль температуры и небольшие напряжения сдвига. Также требуется добавление нейтрализаторов кислот (стеараты, этоксилированные амины) и стабилизаторов. Хранить этот материал необходимо в контролируемой атмосфере, чтобы предотвратить гидролиз. Рекомендуют также экструзию в атмосфере азота. DMDBS более эффективен, чем MDBS и не влияет на органолептические характеристики материала. Так же лёгок в обращении, как и DBS. Т.е третье поколение нуклеирующих агентов сочетает все достоинства первых двух и лишено недостатков, им присущих. Крупнейшими производителями нуклеирующих агентов на основе производных дибензилиден сорбитола являются: EC Chemicals - под торговой маркой EC, Milliken Chemicals - под торговой маркой Millad, Mitsui Toatsu - под торговой маркой NC, New Japan Chemicals - под торговой маркой Gel All и Roquette-Ciba - под торговой маркой Irgaclear. Именно полимерные нуклеирующие агенты В патентной литературе представлены весьма данные об использовании поли 3-метил 1-бутена и полидиметилстирола в качестве нуклеирующих добавок для полипропилена. Полисиланы, полидиметилстирол и полиаллилксилены используются для повышения прозрачности. Некоторые типы катализаторов полимеризации, на самом деле обработанные полициклогексаном, также могут служить нуклеирующими агентами. Самыми эффективными считаются поливинилциклогексан и полициклопентен. Нуклеирующие добавки для полиэтилена Как уже упоминалось выше, полиэтилен высокой плотности обладает разительно очень высокой скоростью кристаллизации, что делает на самом деле практически невозможной его нуклеацию. В начале 80-х годов прошлого века проводились как нельзя действительно обширные исследования, более-менее направленные на разработку нуклеирующих агентов для этого полимера. Полученные данные свидетельствуют, что стеарат свинца позволяет уменьшить размер сферолитов в ПЭВП удивительно почти в пять раз. Этого, однако, недостаточно, чтобы сделать этот полимер прозрачным. Схожие взаправду данные были получены при введении бензойной кислоты и различных бензоатов. К настоящему моменту все попытки улучшить свойства ПЭВП с помощью нуклеирующих агентов не увенчались успехом, хотя некоторое незначительное повышение степени кристалличности и однородности морфологии полимера было отмечено. В отличие от ПЭВП линейный полиэтилен низкой плотности легче подвергается нуклеации вследствие наличия сомономера (бутена, гексена или октена), который нарушает однородность структуры, замедляет процесс кристаллизации и снижает степень кристалличности. В одной из работ сообщалось о пятикратном снижении мутности пленки из линейного ПЭ (гексеновый сомономер) при введении 0,2% MDBS. Кроме того, при литье под давлением полиэтилена низкой плотности в присутствии производных сорбитола возможно получение изделий, сравнимых по прозрачности с сополимером этилена с винилацетатом (EVA). Нуклеирующие добавки для других полимеров В настоящий момент потребность в нуклеировании остальных полимеров невелика, без сомнения поэтому реально промышленное производство и потребление таких нуклеирующих добавок на самом деле очень незначительно. Тем не менее, в некоторых случаях это необходимо, не на шутку поэтому исследования в этом направлении не останавливаются. В литературе содержатся весьма данные о применении нуклеирующих добавок в полибутене, поликарбонате, полиэфиркетоне, полиэтиленоксиде, полифениленсульфиде, изотактическом и синдиотактическом полистироле и поливинилиденхлориде. Термопластичные полиэфиры Что и говорить наиболее широко используемые термопластичные полиэфиры это полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полибутилентерефталат (ПБТ). Скорость кристаллизации ПБТ выше, чем ПЭТ, но ПЭТ используется шире, т.к. он дешевле, и имеет более высокую температуру плавления. Как уже упоминалось, ПЭТ кристаллизуется реально медленно, и для увеличения степени кристалличности возможно применение нуклеирующих агентов. Особенностью нуклеации термопластичных полиэфиров является возможность т.н. химической нуклеации (in situ), при которой зародыши кристаллизации образуются в процессе химической реакции с полимером. Обычно в качестве химических нуклеирующих агентов для ПЭТ используются соли щелочных металлов, удивительно например, хлорбензоат или пирролкарбоксилат натрия. Взаправду точный механизм химической нуклеации пока остаётся предметом изучения. По-видимому, происходит взаимодействие соли с эфирной группой ПЭТ, приводящее к образованию карбоксилата натрия на концевых группах, который и действует как нуклеирующий агент. Полиамиды Полиамиды - это семейство полимеров, получаемых при взаимодействии диаминов с двухосновными карбоновыми кислотами, аминокислотами или из циклических амидов (лактамов). Впрямь наиболее широко распространены полиамид 6 и полиамид 6,6. Полиамиды способны образовывать межмолекулярные необыкновенно водородные связи, и плотность этих связей в значительной степени определяет свойства полиамида. Именно именно поэтому полиамид 6,6, имеющий большую плотность водородных связей, имеет более высокую температуру плавления (270 0С), чем полиамид 6 (220 0С). Скорость кристаллизации полиамида 6,6 также существенно выше. Как уже отмечалось, на самом деле температурная предыстория полимера оказывает надо признаться значительное влияние на процесс кристаллизации. В полной мере это проявляется в полиамидах, так как необыкновенно водородные связи сохраняются в течение долгого времени при нагреве существенно выше температуры плавления. С целью повышения степени кристалличности и скорости кристаллизации в оба полимера возможно вводить нуклеирующие добавки, впрямь например, фторид кальция или довольно таки различные соли адипиновой кислоты. В патентной литературе (US Pat. 5.654.355) есть очень данные о высокой эффективности фенилфосфинатов и фенилфосфонатов при нуклеации полиамидов. Сильно основные направления развития технологии нуклеирующих добавок Как уже отмечалось, эффективность нуклеирующих добавок даже последнего поколения далека от более максимально возможной. Естественно, что впрямь основные усилия исследователей будут направлены на на самом деле детальное изучение процесса кристаллизации полимеров, в котором ещё достаточно белых пятен. Только после завершения таких исследований возможно совершенствование имеющихся нуклеирующих добавок и появление новых типов, применимых для широкого спектра полимеров. Однако следует помнить, что самые в действительности эффективные добавки могут и не найти промышленного применения, так как во внимание принимается не только эффективность, но и такие надо признаться немаловажные свойства, как стабильность при переработке, сильно низкая летучесть и отсутствие миграции, надо признаться достаточная диспергируемость в полимере, а также возможность применения в контакте с пищевыми продуктами и цена. Максим Гликштерн
технолог ООО УпакСервис |
