聚丙烯成核透明剂研究开发概况    □尹礼宁    聚丙烯（ＰＰ）是一种较其它通用树脂性能好、价格便宜的通用树脂。其相对密度小，透明，耐热和化学药品，机械性能优良，加工成型容易。ＰＰ的特性尤其适应塑料包装的要求，是一种理想的包装材料。ＰＰ作为软质、半硬质和硬质包装材料，在商品运输和销售包装上都得到了应用，如各种薄膜、袋、箱、瓶、杯、盒等，但当用于医药、食品包装时，由于加热成型后结晶速度慢和透明性不够，制约了ＰＰ在这一领域的应用。    为了拓展ＰＰ应用领域，７０年代ＰＰ成核透明剂应运而生，８０年代首次出现了增透ＰＰ制品。在ＰＰ结晶过程中，加入成核透明剂，增加了成核中心数量，提高了成核密度，从而减少了球晶尺寸，使光散射得到抑制，所以，对ＰＰ进行添加成核透明剂的改性技术不但促进了结晶过程，还能提高制品的透明性，因而使得ＰＰ市场进一步扩大，并在许多应用领域取代了其它树脂。目前国际市场上的增透ＰＰ制品包括输液器、注射器、奶瓶、口杯等医药和食品容器。随着高性能成核透明剂的不断开发，ＰＰ透明制品将不断增多，对成核透明剂的需求将更大。    可作为ＰＰ的成核透明剂很多。依结构大致可分为无机、有机和高分子物质三类。无机类以滑石粉为主，同时还包括ＣａＣＯ３、云母、无机颜料等。尽管无机成核透明剂开发应用较早且价廉实用，由于其不溶性和与ＰＰ的非同质效应，对制品的透明性改善有限，局限了它们在高性能透明材料上的应用，严格地说，它们只是成核剂而非成核透明剂。高分子类成核透明剂指某些高熔点聚合物，它们的应用专利最早由ＩＣＩ公司１９７０年提出，１９８３年住友化学公司将微量乙烯基环烷烃聚合物引入高性能ＯＰＰ制品中，显著改善了制品的透明性和加工性，拉开了高分子量聚烯烃成核透明剂的开发研究序幕。但这类物质与树脂的共混性并不理想，至今尚无单一的高分子成核透明剂应市。有机类成核透明剂系低分子量有机化合物，如脂肪族或芳香族羧酸金属皂、山梨醇苄叉衍生物、有机磷酸盐等，它们克服了无机成核剂透明性和光泽度方面的不足，能显著地提高制品的加工和应用性能，这类产品已引起了国内外助剂开发和应用行业的重视，成为成核透明剂开发的重点。    近１０多年来，有机类成核透明剂中研究开发最活跃的当首推二苄叉山梨醇及其衍生物，其次是有机磷酸盐，它们作为ＰＰ的透明度改性剂现已成为ＰＰ成核剂的一个特殊亚族。    二苄叉山梨醇（ＤＢＳ）及其衍生物是当今世界上开发品种最多、产量和用量最大的ＰＰ成核透明剂，在赋予制品透明性、表面光泽度和其它物理机械性能方面都显出了良好性能。它们参与结晶时，溶解在熔融的ＰＰ中形成均相溶液，当ＰＰ冷却时它们形成纤维状网络，该网络分散均匀，纤维直径仅１００，小于可见光波长，不散射可见光，从而使得此类物质成为非常有效的透明度促进剂。自７０年代中期在日本首次发现ＤＢＳ可改善ＰＰ的透明度，这一技术很快在世界范围内得到众多研究工作者的广泛关注和生产厂家的普遍采用。如Ｍｉｌｌｉｋｅｎ化学公司、住友化学公司、新日本化学公司、ＥＣ化学公司等都做了大量工作，至今已开发出了第一、二、三代产品。第一代产品即ＤＢＳ，目前仍在应用，这得益于它不仅可以改善透明度，而且对感观没有刺激，但它也确实存在着增透效率不高和加工条件要求苛刻的局限性。第二代产品可使透明性进一步改善，加工工艺条件方面的适应性也更广，如新日本理化公司的ＥＣ４、三井东压公司的ＮＣ４等，但这些产品大都对人的感观有刺激，使用过程中有气味，因而限制了它们的发展和应用，尤其在食品行业，它们不但没有取代第一代产品，甚至还不如第一代产品用得多。第三代产品由Ｍｉｌｌｉｋｅｎ化学公司于９０年代推出。Ｍｉｌｌｉｋｅｎ对透明ＰＰ生产商和消费者进行了广泛调查，在此基础上精心设计研制了Ｍｉｌｌａｄ３９８８等系列产品。据称，这种新的成核透明剂能极大地改善ＰＰ制品的透明度，不带入任何气味和味道，无毒，不泛黄，能无条件的适用任何加工工艺，且提高了加工速度，是目前最好的山梨醇类成核透明剂。除新品种开发外，Ｍｉｌｌｉｋｅｎ还致力于原有品种的合理应用，如将前二代产品搭配使用，取得了满意效果。    以旭电化为首的几家日本公司致力于含磷有机物结晶和透明作用的研究，他们的努力使得有机磷酸盐成为近年来日益广泛应用的聚烯烃成核透明剂。这些产品主要是磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物或与磷酸酯、酸性磷酸酯的混合物。它们亦可分为三代产品。第一代产品以旭电化的ＮＡ１０为代表；第二代产品是８０年代中期推出的双酚Ａ结构的磷酸盐，如ＮＡ１１；第三代产品是近年来研制的ＮＡ２１。与上述ＤＢＳ及其衍生物相比，含磷系列产品用于ＰＰ时，制品透明性