文献综述

一、前言

聚丙烯(PP)^[1-2]具有优良的机械性能，无毒、耐热、相对密度低以及易加工成型等优良特点，PP为半结晶性聚合物，它的结晶一般在20%～60%，其结晶度、晶型以及晶体的结构形态对其性能起关键作用。PP因结晶条件不同通常可生成α、β、γ、δ和拟六方五种不同的晶型^[3]，α晶型是最常见的也是稳定性最好的晶型，β次之，其余晶型不常见。与α晶型及其它晶型PP相比，β晶型 PP虽然弹性模量和屈服强度较低，但因具有 冲击强度和热变形温度高、在高速拉伸下韧性和延展性高等优点^[4]，正好弥补了α晶型所具有的冲击性能差、热变形温度不够高等缺点。加入β成核剂所获得的β晶型 PP (β-PP)，其突出特点是同时提高制品的冲击强度和热变形温度，使这一对本来相互矛盾的因素得到统一；另一方面，β晶型成核剂还能增加PP树脂的气孔率，改善制品的可印刷性和可涂饰性。

二、β-PP的形成方式及β晶成核剂种类

β晶属于六方晶系，在β晶相中所有的PP螺旋状大分子链以相同的方向排列到晶格中。β晶结构疏松，结晶不完全，晶体中径向层和轴向层交叉排列的结构较少，主要以简单的层状形式存在，径向层厚度和轴向层厚度近乎相等。β晶是一种热力学上准稳定、动力学上不利于生成的晶相，目前通常有4种方法^[5]可以得到β结晶：(1)温度梯度法；(2)剪切取向^[8]；(3)高的过冷度；(4)添加β晶型成核剂。前3种方法会使PP中的β晶含量少且不稳定，不适用于工业中大批量生产，一般只用于实验室生成β晶型PP。为获得大量高含量β晶型PP，目前工业上通常采用第4种方法，即加入β晶型成核剂。

β晶型成核剂种类^[4,6]较多，成核体系也较为分散，大致可分为：

1）具有平面结构的稠环类化合物：此类物质是发现最早、研究最为透彻的一类晶型成核剂。但是由于其成核效率低，产品带色，目前已较少使用。

2）第ⅡA族金属元素的某些盐类及二院羧酸的复合物^[7]：冲击强度高于晶型PP两倍以上，可广泛应用于制造抗冲击制品、微孔膜、纤维等。

3）芳香胺类：芳香胺类成核效率高、增韧效果明显、热稳定性好，但该类成核剂价格较高，品种不够丰富，工业化进程受到限制，急需开发低成本高效率的新产品。

4）稀土类化合物：稀土类成核剂的成核效率高，使PP韧性得到大幅增强，附和变形温度也明显提高，无污染且成本低，可广泛应用于管材、家电、食品包装等领域。