成核劑原理
結晶型聚合物製成的塑膠只有達到了一定的結晶度並有合適的結晶形態才有理想的機械強度和其它使用性能。例如分子量為10萬的聚乙烯，若結晶度在60%以下則製品的機械強度甚差；低結晶度聚丙烯的熔點、硬度、剛性也都很低。即使達到了一定結晶度的聚合物其性能還與結晶形態密切相關，例如具有70%結晶度的聚丙烯可以有聚烯烴塑膠中最高的耐熱性、良好的拉伸強度和剛性，但加工得不好則它的衝擊強度和透明性可甚差，這與聚丙烯冷卻結晶時所形成的球晶大小及分布有關。如果生成的球晶大而疏，就呈脆性和不透明性——球晶直徑與其缺口抗沖強度成反比；反之若球晶小而密就能明顯地改善這兩方面的缺點而又保持別的優點。
所謂球晶是聚合物熔體在冷卻過程中，分子鏈間進行呈球狀之有規排列的一種狀態。處於熔融狀態的大分子鏈的運動是無規的，但在某些區域也會出現幾個鏈段聚集在一起呈現有序的結晶，這些有序區可隨溫度的變化而不斷形成和消失，不過一旦有序區尺寸達到了臨界值，便穩定存在而形成晶核。這些晶核的生成可以均相成核也可異相成核，一般聚合物同時存在這二種成核的可能性。均相成核是依靠熔體中分子鏈段所形成的局部有序在時集時散的過程中某些超過臨界尺寸的有序區穩定下來所變成的品核，這些局部有序區在較高的溫度下易被分子鏈的熱運動所破壞，所以這類均相成核只有在較低的溫度下才能保持。異相成核是分子鏈依附於殘留在熔體中的各種雜質粗糙表面上的有序排列，在雜質與熔體分子間產生某些化學結合力（如氫鍵)的情況下所生成的有序排列就更為快速穩定，它們在較高的溫度下即能成核結晶。
對成核有幫助作用的這類雜質就是成核劑。由於均相成核要在較低的冷卻溫度下才能實現，而異相成核可在較高的溫度下進行，因此為了提高結晶速度，往往添加各種成核劑。添加成核劑後在工藝上的突出優點是能在較高溫度下脫模，因為在較高溫度下即可達到較完善的結晶，不致在室溫下存放時再繼續結晶而引起尺寸變化，這樣就可縮短加工周期又提高製品質量，由此可知添加成核劑對結晶速率慢的聚合物是必不可少的。
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是結晶型聚合物中結晶速率很慢的一種，由於它的分子中有剛性的苯環結構，使它的分子鏈要在較高的溫度下才能運動，故排列成有序結構的結晶過程也要在較高的溫度下(130-150℃）才行。(如壁厚3毫米的PET製品在室溫模具中成型時製品內的結晶度幾乎為零。）但在加工過程中要將注射模保持這樣高的溫度，在設備要求上有困難，所以很希望PET的結晶能在較低溫度下(如100℃以下）進行，為此需添加增塑劑(磷酸酯等，以降低其分子鏈的活化能而便於運動，同時也要加入成核劑(苯甲酸鈉等)以加快其結晶速率，才能使PET的套用從纖維、薄膜擴大到塑膠製品。
成核劑的品種與性能
(一)羧酸類
1．苯甲酸(安息香酸)：白色針狀晶體，比重1．2659，熔點122℃，沸點249℃，在100℃時升華，閃點120℃，微溶於水，可溶於乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳和松節油。加熱至870℃分解成苯和二氧化碳。可燃。
2．已二酸（肥酸)：白色結晶粉末，比重1．3366，熔點152℃，沸點330℃(分解），溶於水、醇、丙酮、乙醚，不溶於石油醚和苯，能升華。已二酸可由苯酚氫化成環己醇，再經催化氧化而成。
3．二苯基醋酸：無色無嗅晶體．溶於乙醇、乙醚、氯仿、熱水。熔點147-149℃，能升華。
(二)金屬鹽類
1．苯甲酸鈉：白色無嗅粉狀晶體，帶有甜澀味，溶於水和解，可燃，低毒。可由碳酸氫鈉溶液中和苯甲酸，再經過濾、蒸發、結晶製得。
2．硬脂酸鈉：白色粉末，有脂肪味，可溶於熱水和熱醇，微溶於冷水和冷醇，不溶於許多有機溶劑。
3．硬脂酸鈣：白色粉末，熔點179℃，不溶於水，微溶於熱醇，遇酸和鹼分解，毒。
4．醋酸鈉：無色無嗅結晶、可溶於水和醚類，微溶於醇，比重1.528，熔點324℃，可燃，低毒．自燃溫度610℃。
5．對苯酚磺酸鈉：無色粒狀結晶，高溫下炭化，放出苯酚，可溶於水、熱醇、甘油。
6．對苯酚磺酸鈣：白色無嗅結晶粉末，可溶於水和醇。
7．苯酚鈉：白色易吸濕結晶粉末，可溶於水和醇，為空氣中二氧化碳所水解。
(三)無機物成核劑
1．氮化硼(BN)：氮化硼是最簡單的硼氮高分子，與石墨相象，具有六角形結構。它是一種白色結晶狀粉末，粒徑1微米左右，大約在3000℃和一定壓力下熔融，微溶於水，與水沸煮時緩慢水解成硼酸和氨，能耐熱至2000℃左右。有良好的介電性能，不燃，低毒。可由硼醯亞胺熱裂或由硼酸與磷酸三鈣等在氨氣中加熱而製得。
2．碳酸鈉(此鹼或蘇打)：白色粉末，比重2．532，熔點851℃，易溶於水，水溶液呈強鹼性，不溶於乙醇、乙醚。吸濕性強，吸濕後結硬塊並能從潮濕空氣中逐漸吸收二氧化碳而成碳酸氫鈉。
3．碳酸鉀(鉀鹼)：白色結晶粉末，比重2．428，在濕空氣中潮解，熔點891℃，極易溶於水而呈鹼性反應，不溶於乙醇和乙醚，冷卻其飽和的水溶液有玻璃狀單斜晶體水合物結晶析出，在100℃時即失去結晶水。
4．其他：粒徑在0.01-1微米左右的滑石、雲母、二氧化鈦、二氧化矽、三氧化二鋁、矽酸鹽、玻璃粉、碳酸鎂等都可作為成核劑使用，用量一般在1%左右。
