成核剂组合物和聚丙烯材料制造技术

本发明专利技术涉及一种成核剂组合物以及含有该成核剂组合物的聚丙烯材料，该组合物含有下列化学式(I)所示的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁，式(I)中，R1、R2、R3和R4相同或不相同，各自独立地为氢原子或C1-C6的取代或未取代的直链或支链的烷基；M为金属阳离子，M的价数＝m+n；m为有机磷基团的配位数，m≥1；n为羟基个数，n≤3。本发明专利技术的成核剂组合物综合提高了聚丙烯制品的透明性、刚性、耐热性和抗冲击性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种成核剂组合物和含有该成核剂组合物的聚丙烯材料。
技术介绍
聚丙烯作为目前五大通用合成树脂中所受关注增长速度最快的品种，不仅价格低廉而且具有诸多优良特性，但聚丙烯存在刚性差、韧性差、透明度低等缺点。成核剂能促使非结晶型或不完全结晶型聚合物结晶并使晶粒结构微细化，从而提高聚合物的结晶度。通过添加成核剂的方法可大大提高聚丙烯制品的拉伸、弯曲和抗冲击性能。此外，成核剂还能使聚丙烯晶体尺寸变小，从而减少了晶体的结晶部分和非晶部分界面上的散射，因而使聚丙烯的透明性显著提高。聚丙烯成核剂从化学组成上可分为无机、有机两类。有机类成核剂主要有取代芳基有机磷酸盐、山梨醇衍生物、有机羧酸金属盐、脱氢枞酸金属盐及高分子类等。有机成核剂与聚合物树脂有良好的相容性，能够显著改善制品的透明性和表面光泽。其中，2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸铝是第三代芳基磷酸酯类成核剂，对于改善制品的透明性有极其突出的作用，但是会使制品的抗冲击性能显著降低。无机类成核剂主要有滑石粉、硅酸盐、二氧化钛、氧化铝、纳米二氧化硅等。目前常用的二氧化钛虽然来源丰富，价廉易得，但对制品的透明性和表面光泽有一定的影响，使用效果较差，应用范围受局限。CN102850595A公开了一种成核剂组合物，该组合物同时含有取代二芳基有机磷酸盐和金红石型纳米二氧化钛，能同时提高聚丙烯的刚性、透明性和耐热性。但是，该组合物对聚丙烯透明性的提高较为有限，而且会使聚丙烯的抗冲击性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的上述缺点，提供一种能够同时提高树脂的透明性、刚性、抗冲击性和耐热性的有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方法和含有该组合物的聚丙烯树脂。为了实现上述目的，本专利技术的专利技术人做了大量研究并意外发现，将特定的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁配合用作成核剂，不仅可以显著提高聚丙烯的刚性、透明性和耐热性，并且可以显著提高聚丙烯的抗冲击性。本专利技术提供了一种成核剂组合物，该组合物含有下列化学式(I)所示的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁，式(I)中，R1、R2、R3和R4相同或不相同；R1、R2、R3和R4各自为氢原子或C1-C6的取代或未取代的直链或支链的烷基；M为金属阳离子，M的价数＝m+n；m为有机磷基团(即中括号内的部分)的配位数，m≥1；n为羟基个数，n≤3。另，本专利技术还提供了一种聚丙烯材料，该聚丙烯材料含有聚丙烯树脂和上述的成核剂组合物。本专利技术充分利用成核剂在聚烯烃结晶过程不同的引导作用，制备出的成核剂组合物综合提高了聚丙烯制品的透明性、刚性、耐热性和抗冲击性。具体实施方式本专利技术提供了一种成核剂组合物，该组合物含有下列化学式(I)所示的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁，式(I)中，R1、R2、R3和R4相同或不相同；R1、R2、R3和R4各自为氢原子或C1-C6的取代或未取代的直链或支链的烷基；M为金属阳离子，M的价数＝m+n；m为有机磷基团(即中括号内的部分)的配位数，m≥1；n为羟基个数，n≤3。根据本专利技术的成核剂组合物，其中，各组分的含量可以在较大的范围内变动，优选地，以成核剂组合物的总重为基准，所述取代二芳基有机磷酸盐占10-70重量％，所述脂肪族单羧酸金属盐占10-70重量％，所述氢氧化镁占5-80重量％；更优选地，以成核剂组合物的总重为基准，所述取代二芳基有机磷酸盐占30-70重量％，所述脂肪族单羧酸金属盐占15-50重量％，所述氢氧化镁占5-50重量％。根据本专利技术的成核剂组合物，优选地，所述成核剂组合物的平均粒径10微米以下，更优选地，5微米以下。本专利技术中，所述成核剂组合物的平均粒径的含义为当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体(或组合)最相近时，就把该球体(或组合)的直径作为被测颗粒的等效粒径。根据本专利技术的成核剂组合物，式(I)中，R1、R2、R3和R4各自可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,3-二甲基丁基及2,2’-二甲基丁基中的一种。根据本专利技术的成核剂组合物，式(I)中，M所代表的金属阳离子可以为Na(钠)、Li(锂)、Mg(镁)、Ca(钙)、Zn(锌)和Al(铝)的中的一种金属阳离子；优选地，M所代表的金属阳离子为Mg(镁)、Ca(钙)、Zn(锌)和Al(铝)中的一种金属阳离子；更优选地，M所代表的金属阳离子为Mg(镁)或Al(铝)。根据本专利技术的成核剂组合物，式(I)中，m优选为2或3。根据本专利技术的成核剂组合物，优选地，所述取代二芳基有机磷酸盐为下列化合物中的一种或多种：二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(6-甲基-4-叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(4-丙基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(4-丁基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(6-甲基-4-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-丙基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-丁基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、三[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]铝和三[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]铝。根据本专利技术的成核剂组合物，最优选地，所述取代二芳基有机磷酸盐为下列化合物中的一种或多种：二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、三[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]铝、三[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]铝、二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]镁和二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁。...

【技术保护点】
一种成核剂组合物，其特征在于，该组合物含有下列化学式(I)所示的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁，式(I)中，R1、R2、R3和R4相同或不相同，各自独立地为氢原子或C1‑C6的取代或未取代的直链或支链的烷基；M为金属阳离子，M的价数＝m+n；m为有机磷基团的配位数，m≥1；n为羟基个数，n≤3。

【技术特征摘要】
1.一种成核剂组合物，其特征在于，该组合物含有下列化学式(I)所
示的取代二芳基有机磷酸盐、脂肪族单羧酸金属盐和氢氧化镁，
式(I)中，R1、R2、R3和R4相同或不相同，各自独立地为氢原子或
C1-C6的取代或未取代的直链或支链的烷基；M为金属阳离子，M的价数
＝m+n；m为有机磷基团的配位数，m≥1；n为羟基个数，n≤3。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述成核剂组合物的平均粒
径为10μm以下，优选为5μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，以成核剂组合物的总重
为基准，所述取代二芳基有机磷酸盐占10-70重量％，所述脂肪族单羧酸金
属盐占10-70重量％，所述氢氧化镁占5-80重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，M所代表的金
属阳离子为Mg、Ca、Zn和Al中的一种金属阳离子。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述取代二芳
基有机磷酸盐为选自下列化合物中的一种或多种：二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二
叔丁基苯氧基)磷酸]羟基铝、二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]

\t羟基铝、三[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸]铝、三[2,2’-亚甲基-双
(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]铝、二[2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷
酸]镁和二[2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)磷酸]镁。
6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚海斌，李伟，徐耀辉，谢伦嘉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11