2.4 铜抑制剂
铜抑制剂也称金属钝化剂，是一类能防止和抑制金属（铜）及其离子诱发塑料产生自动氧化反应的化合物，有时也将其归属为抗氧剂的一类。
一般添加有抗氧剂的聚丙烯与铜接触时，由于受铜表面所生成铜盐的影响，往往会使抗氧剂的效果损失99%以上，为了防止聚丙烯接触铜时的氧化，在一些要求耐铜腐蚀的电器、电子设备部件和电线用的聚丙烯中需要添加铜抑制剂。
铜抑制剂本身一般没有防氧化的作用，而与酚类抗氧剂、硫酯类辅助抗氧剂并用才发挥作用。
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表7-8列出了聚丙烯常用的铜抑制剂[58]。主要是酰胺、酰肼类化合物，此外主抗氧剂CA，即1,1,3-三（2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基）丁烷也具有铜抑制剂的作用。 7.2.5 抗静电剂
聚丙烯无极性是良好电绝缘体，但摩擦或接触容易带电，产生静电的积累，对制品的加工和使用造成不良的影响。因此在聚丙烯要求防静电的配方中需加入防止和消除聚丙烯带电的添加剂。
（1）抗静电剂的分类
聚丙烯常用的抗静电剂是一类表面活性剂，可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型几种。主要性能及国内外生产厂家见表7-9[16,18,22-23]。阴离子型因与塑料的相容性差，一般用于塑料的表面涂布。阳离子型的应用最普遍，其抗静电效果好，尤以季胺盐型最好，但存在耐热性差、易着色的问题。非离子型的耐热性好，与塑料的相容性亦好。两性离子型可与阳离子型或阴离子型抗静电剂配合使用，两性咪唑啉类抗静电剂性能优良。
（2）抗静电剂的作用机理
抗静电剂的作用机理是通过表面传导使积蓄在制品表面的静电荷有效地泄漏出去。最常用的表面活性剂类抗静电剂，它与聚丙烯有适度的相容性，可向制品表面迁移。由于表面活性剂的分子由亲水基部分和亲油基部分组成，亲油基（非极性基团），如长链烷基与聚丙烯的相容性较好，进入聚丙烯内部，而亲水部分（极性基）与聚丙烯的相容性差，留在外部，在聚丙烯表面吸收空气中的水分后形成导电层，容易使电荷泄漏，从而防止制品静电的积聚。
（3）抗静电剂应具备的条件及使用上的注意
抗静电剂应具备的条件是：抗静电效果好、性能持久；热稳定性好，在加工温度下不分解；与树脂有适度的相容性，不产生喷霜，不发粘；不影响制品的性能；用量少；无毒；价廉。
使用时根据抗静电剂的种类，树脂的品种和用途的不同，其添加量亦不同。抗静电剂的热稳定性对制品的物性有影响，故选用品种和用量时要慎重。 7.2.6 成核剂
（1）成核剂的分类
成核剂是指一些在聚丙烯结晶中起晶核作用的物质。按照其用途不同可分为标准型、透明
，
型、增强型、特殊型四类。主要品种的性能及国内外生产厂家见表7-10[624-26]。
① 标准型 是指滑石粉、苯甲酸钠，其价廉实用，但对聚丙烯的透明性和表面光泽等的改进效果差，常用的成核剂是后三类。
② 透明型 这类成核剂是山梨醇苄叉衍生物，其品种多，应用最广。它不仅能改善聚丙烯的透明性、表面光泽和其他物理机械性能，而且与聚丙烯的相容性好，基本无毒。
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表7-8 铜抑制剂
熔点 ℃ 252～257 添加量 特 性 % 0.01～2.0 白色粉末，与酚类抗氧剂、过氧化物分解剂并用有良好协同效应。 硫代二丙酰基二乙酰基双肼 1,2-双（2-羟基苯甲酰）肼 N-水扬叉-N’-水扬酰肼 3,5-二（1,1-二甲基乙基）-4-羟基苯丙酸2-（3-（3,5-二（1,1-二甲基乙基）-4-羟基苯基）-1-氧代丙基）酰肼 氮-（2,3,5-三偶氮）水扬酸酰胺 具有酰肼螯合基的化合物 适用于电线电缆 Irganox MD1024（瑞士Ciba） 300～310 白色或浅黄色粉末 256 552.8 281～283 ＞210 272 301 290 326～227 0.01～1.0 白色粉末，不挥发，不污染，与树脂相容性好，与抗氧剂、紫外线吸收剂并用有协同效应。 0.01～1.0 白色粉末，不挥发，不污染，与树脂相容性好，与抗氧剂、紫外线吸收剂并用有协同效应。 0.01～1.0 淡黄色粉末，与抗氧剂并用效果Chel-180（瑞士Ciba） 更好。 白色或浅黄色结晶粉末，可单独 或与其他抗氧剂并用。 天津合成材料研究所 BHH，天津合成材料研究所 DTD，天津合成材料研究所 商品名，生产厂家 国 外 国 内 GI-09-367（瑞士Ciba公DAD天津合成材料研究所 司） 名 称 N,N’-二乙酰基己二酰基二酰肼 分子量 258 27
表7-9 聚丙烯用抗静电剂
名 称 添加量，% 1.5～2.0 0.5～2.0 0.5～1.5 0.15～1.5 5 0.5～5.0 0.1～0.3 特 性 商品名及生产厂家 十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐 棕红色油状粘稠物，＞180℃分解，PH值7～8 （3-月桂酰胺丙基）三甲基铵硫酸甲酯盐 硬脂酰胺丙基二甲基-β羟乙基胺二氢磷酸盐 N-（3-十二烷基氧-2-羟基丙基）乙醇胺 白色结晶粉末，热稳定性好 Cyastat SN，抗静电剂SN，上海助剂厂，天津助剂厂，浙江上虞精细化工厂 Cyastat LS，抗静电剂LS，上海助剂厂 Cyastat SP,抗静电剂SP，上海助剂厂 Cyastat 477，抗静电剂477 淡黄色透明液体，分子量509。 白色粉末，熔点60℃，热稳定性好。 阳离子型高分子类抗静电剂 烷基磷酸酯二乙醇胺盐 羟乙基烷基胺·高碳醇·二氧化硅混合物 熔点80℃ 棕黄色粘稠物，有一定的吸湿性，PH值8～9 白色至灰白色粉末。熔点45℃，无毒，耐热300℃以上。抗静电效果好，并有抗垢，防污，易清洗等优点。 浅黄色液体，粘度150MPa·S N,N-双（2-羟基乙基）烷基胺 レオレックスAS-1720 日本第一工业制药 抗静电剂P，大连华能化工厂， 天津助剂厂，上海助剂厂。 抗静电剂HZ-1 美国阿马克阿莫斯塔公司 日本花王肥皂公司 中国杭州化工研究所 Atmer 163(I. C. I公司) Atmer 129(Uigema公司) Atmer 290G（Uigema公司、瑞士Ciba） 鲁晶163（山东临邑鲁晶有限公司） N,N-二羟乙基癸氧丙基胺 28
表7-10 聚丙烯用成核剂
商品名 LHGAD-1 LHGAD-2 TM-1 TM-2 TM-3 GPC-818 SKC-Y 3988 CT Gell ALL D Gell ALL MD Gell ALL DH Gell ALL DX DX-LX NC-4 EC-1 EC-4 EC-1-55 EC-1-70 二（对乙基二苄叉）山梨醇 二苄叉山梨醇 山梨醇苄叉衍生物 多甲基苄叉山梨醇二缩醛 山梨醇苄叉衍生物 二（对甲基二苄叉）山梨醇 山梨醇苄叉衍生物 熔点低，气味小 熔点高，气味大 熔点高，气味较小 添加量0.25% 熔点可调，气味较小 成 分 山梨醇苄叉衍生物 特 点 熔点低，气味小 生 产 者 兰州化学工业公司研究院 山西省化工研究所 广州石油化工总厂 湖北通海化工有限公司 白色粉末，熔点250～260℃ 中国科学院河南化学所 熔点低、气味较小的白色粉末 熔点高（252℃），气味较大， 性能好 熔点高，气味小，性能好 堆密度高，气味小 熔点低（206℃），白色粉末，日本三井东气味较小 白色粉末，熔点248℃，气味较小 白色粉末，熔点较高，气味大，性能较好 白色粉末，熔点低，气味较小，性能较好 白色粉末，熔点低，气味小，性能较好 Milled 3905 Milled 3904 Milled 3988 二苄叉山梨醇（DBS） 二（对甲基二苄叉）山梨醇（MDBS） 三（3，4-二甲基二苄叉）山梨醇（DMDBS） TMP-210 TMP-211 TMP-221 NA-10
新日本理化熔点较高，气味小，性能较好 公司 压公司 日本EC公司 熔点较低（225℃），气味较小，性能尚可 熔点较高（242℃），气味较重，性能好， 熔点高（278℃），气味小，性能好 无味，增加PP的刚性，提高透明性，适用于PP薄膜，片材和注塑制品 比利时Millken Chemical 磷酸芳基酯盐类衍生物 山西省化工研究所 日本旭电化 二（4-叔丁基-苯氧基）磷酸钠 白色粉末，熔点＞350℃ 29
商品名 NA-11 成 分 2，2-亚甲基-双（4,6-二叔丁基苯氧基）磷酸钠（PTBPNa） 特 点 白色粉末，分子量508，熔点＞350℃，热稳定性好，但在PP中的分散性差 白色粉末，熔点＞350℃，热稳定性好，与树脂相容性差，易在加工设备中结垢。 生 产 者 日本旭电化 中国北京化工大学 Shell化学 Al-PTBBA 双（对叔丁基苯甲酸）羟基铝 Irgaclear D Irgaclear DM TMB-4 TMB-5 熔点低，气味较小 熔点高，气味较小，性能好 瑞士Ciba公司 山西省化工研究所 β晶成核剂 NJ Star NU-100 白色固体粉末，β晶成核剂，新日本理化 添加量0.1%～0.3%，适用于注塑，BOPP，挤出管材 γ-喹吖酮 滑石粉
3MgO·4SiO2·H2O 添加量0.0001份，β-成核剂 白色粉末，分子量379，850℃分解 Secupur 早期广泛使用的二苄叉山梨醇（DBS）对改进聚丙烯透明性、光泽性虽有良好作用，但热
稳定性差，在较高的成型温度下易放出臭味。具有多取代基的二苄叉山梨醇类成核剂熔点高，效果佳、气味小，如比利时Millken化工公司的第三代透明成核剂Milled 3988即三（3,4-二甲基二苄叉）山梨醇，熔点278℃，其成核作用快，透明性最佳，可使聚丙烯在大于230℃的温度下加工成型，制品破损极少。
这类成核剂在应用过程中有一个最佳的添加量。添加量太少时，透明性的改进不大，随着成核剂用量的增加，其透明性相应提高，达到一最佳值，添加量再增加，制品透明性反而下降。故添加量一般控制在0.2%～0.5%左右。
③ 增强型 这类成核剂是指一些有机磷酸盐类化合物，其熔点高，热稳定性好，可赋予聚丙烯优异的物理平衡性。如日本旭电化的NA-11可使聚丙烯的热变形温度从110℃提高到135℃,而且在高温下很稳定，不会分解，温度达400℃时仍很稳定，可使聚丙烯在高温领域使用，如微波炉食品容器等。此外添加NA-11可使聚丙烯的弯曲弹性模量从1320MPa提高到1850MPa。而且在刚性提高后，冲击强度并不降低，有利于聚丙烯制品的薄壁化。另外添加0.3份NA-11，可使聚丙烯的成型周期缩短7秒钟，一台注射机的产率提高14%。
④特殊型 特殊型成核剂指β晶型成核剂。它在适宜的加工温度下，可使普通聚丙烯中的α型结晶转换为β型结晶，提高聚丙烯中β型晶体的含量，从而提高聚丙烯的冲击强度、刚性和热变形温度，并降低熔点，有利于扩大聚丙烯的应用，如用于BOPP薄膜、汽车部件、家用电器及热水管等。山西化工研究所的TMB产品[27]可使聚丙烯的抗冲击强度提高6～7倍，热变形温度提高20℃。新日本理化的β型成核剂NJ star NV-100添加量0.1%～0.3%,可使聚丙烯的热变形温度提高20℃，熔点降低15℃，注塑制品冲击强度提高300%～400%。用于挤出管材，能提高管材强度，延长使用寿命，提高挤出速度。用于BOPP薄膜、添加量0.2%效果十分稳定[28]
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（2）作用机理
利用结晶成核剂进行聚丙烯结晶行为的改性，其作用有：
①使聚丙烯结晶均匀地微细化，改进聚丙烯的透明性和表面光泽以及机械强度，有利于聚
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