透明改性聚丙烯：一种高性能塑料材料的改性原理与应用

透明改性聚丙烯：一种高性能塑料材料的改性原理与应用

透明改性聚丙烯（透明PP）是一种具有优良透明性和表面光泽度的塑料材料，其热变形温度高达110℃以上，广泛应用于家庭日用品、医疗器械、包装用品等领域。本文将从改性原理、性能优势和应用领域三个方面，为您详细介绍这种高性能塑料材料。

对于有一定厚度的制品，单纯依靠急冷的方法并不能有效提高透明度。因此，需要从聚丙烯（PP）的结晶规律和影响因素入手，通过改性手段来提升其透明性。

经一定技术手段得到的改性PP，可具有优良的透明性和表面光泽度，甚至可以和典型的透明塑料（如PET、PVC、PS等）相媲美。透明PP更为优越的是热变形温度高，一般可高于110℃，有的甚至可达135℃，而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。

PP的透明性提高可通过以下三种途径：

1. 采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP
2. 通过无规共聚得到透明性PP
3. 在普通聚丙烯中加入透明改性剂（主要是成核剂）提高其透明性

加入成核剂提高透明度改性原理

在已经聚合好的聚丙烯中加入成核剂，可以改变其结晶行为，从而提高其透明性，这是目前最为常用的方法。PP在从熔融状态逐渐冷却时，其结晶行为可以分为均相成核和异相成核两种情况。

• 均相成核：靠PP大分子链段自主运动，在温度低到某一范围时，某一部分率先形成结晶的中心，再逐渐扩展成为有序排列的结晶区。

• 异相成核：PP的大分子链依附于除PP以外的其它物质上进行有序排列。这些物质可以是残存在聚合物中的催化剂或丙烯单体中就已夹杂的杂质，也可以是有意加入的有机或无机物。

在PP中加入透明改性剂——成核剂，使其起到晶核的作用，使PP大分子在冷却过程中，均相成核减弱，异相成核增强，而且随着晶核数目的增加，PP结晶形成的微晶数量增多，晶体尺寸变细，就有利于提高其透光性。

加入的成核剂可以分为不熔物透明改性剂和可熔物透明改性剂两大类。前者如滑石粉、苯甲酸钠、有机磷酸盐等，后者如山梨醇缩合物等，可事先熔化并与熔融的PP形成均相物，而在体系冷却时，透明改性剂先结晶成纤维状网络，纤维直径只有10nm左右，小于可见光波长。PP的大分子以这些网络纤维为核逐步结晶，即可得到微细的结晶。

透明PP的性能优势

通过添加适量的透明剂及其他相关助剂，优化配方设计，调整加工工艺，在工业装置上生产的透明PP具有以下优势：

1. 质轻
2. 耐高温
3. 易加工成型
4. 热变形温度、弯曲弹性模量等力学性能指标明显提高
5. 透明性、表面光泽度可与其他一些透明高分子材料相媲美

透明PP的应用领域

透明PP可用于家庭日用品、医疗器械、包装用品、耐热器皿（微波炉配件）、薄膜、片材、塑杯及其他的注塑制品等领域。