一种二元复合聚丙烯成核剂、制备方法和由其制备的聚丙烯组合物技术

本发明专利技术公开了一种二元复合聚丙烯成核剂、制备方法和由其制备的聚丙烯组合物。所述成核剂由二氧化硅和有机成核剂为2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠组成，二者的重量比为95:5～5:95，优选为75:25～25:75；所述成核剂为微乳液状态。制备方法包括：（1）将二氧化硅分散于去离子水中，或直接选取硅溶胶溶液；将2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠溶解于乙醇中；（2）将上述分散了二氧化硅的水相、溶解有2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠的乙醇、与油相丁酸乙酯、表面活性剂混合均匀，形成微乳液。本发明专利技术具有添加量少、效果明显、分散好、制备工艺简单、改善力学性能等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚丙烯领域，进一步地说，是涉及一种二元复合聚丙烯成核剂、制备方法和由其制备的聚丙烯组合物。
技术介绍
聚丙烯是一种被广泛使用的热塑性塑料，价格低廉且综合性能较好，通过添加成核剂能进一步提高聚丙烯制品的力学性能和光学性能，实现聚丙烯高性能化。聚丙烯的成核剂是一类用于改善聚丙烯结晶行为，从而提高其物理机械性能和热力学性能的助剂。成核剂分为无机类、山梨醇类、磷酸盐类、松香类和高分子类成核剂。目前，市场上广泛使用的聚丙烯成核剂为有机成核剂，如NA11[2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠]、NA-2l[亚甲基双(2，4-二叔丁基苯基)磷酸铝]等。有机成核剂用量少，且成核效果明显，能提高聚丙烯的结晶温度，稳定性好，增刚效果好，能显著改善聚丙烯的热变形温度和力学性能，但是此类成核剂价格较高。无机成核剂价格低廉，但容易团聚，在聚丙烯中成核效果不如有机成核剂。近年来，为充分发挥各类成核剂的优势，有研究开始注重研究不同成核剂或成核剂与其他助剂之间的协同效应。中国专利CN101845171A公开了一种聚丙烯增刚组合物，是由苯甲酸钠与双[2,2’-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)]磷酸钠等组合物提高了PP制品的弯曲性能、抗冲击强度和热变形温度等，比加单一组分成核剂改性效果好，具有一定的协同效应，但所需的成核剂含量较高。中国专利200780012801.8采用水溶性的成核剂HPN-68溶解于水中作为水相，与其他组分如油相、表面活性剂、助表面活性剂等形成微乳液，加入聚丙烯后，成核剂能更好地分散在聚合物中，提高其结晶效率，但是只涉及到水溶性的成核剂，而很多成核剂不是水溶性的。如何在用量少的基础上制备性能优良的聚丙烯成核剂是研究的一个方向。本专利需要克服成核剂本身难溶解于水的问题，得到一种适合成核剂分散的微乳液，进一步促进其分散和协同效果。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种二元复合聚丙烯成核剂、制备方法及应用。采用无机成核剂与有机成核剂的微乳液溶解的制备方法来制备聚丙烯成核剂，是一种理想的具有协同效应的聚丙烯树脂的成核剂。本专利技术具有添加量少、效果明显、分散好、制备工艺简单、改善力学性能等优点。本专利技术的目的之一是提供一种二元复合聚丙烯成核剂。所述成核剂由二氧化硅和有机成核剂为2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠组成，二者的重量比为95:5～5:95，优选为75:25～25:75；所述成核剂为微乳液状态。微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳定的、各向同性的、外观透明或半透明的分散体系，微观上由表面活性剂界面膜所稳定的一种或两种液体的微滴所构成。（《微乳液技术与应用》中国轻工业出版社，崔正刚、殷福珊编，75页）。本专利技术的目的之二是提供一种二元复合聚丙烯成核剂的制备方法。包括：（1）将二氧化硅分散于去离子水中，或选取硅溶胶溶液；将2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠溶解于助表面活性剂中；（2）将上述分散了二氧化硅的水相、溶解有2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠的助表面活性剂、与油相、表面活性剂混合均匀，形成微乳液；所述助表面活性剂为醇类；优选为乙醇；所述表面活性剂为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇单肉豆蔻酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇单月桂酸酯中的一种或组合；优选为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯；所述油相为丁酸乙酯，白油，矿物油，石油醚，十氢化萘中的一种或组合，优选为丁酸乙酯。其中，微乳液中水相的含量为10～20wt%；油相的含量为10～20wt%；表面活性剂的含量为10～20wt%；助表面活性剂的含量为40～60wt%。本专利技术的目的之三是提供一种聚丙烯组合物。包括共混的以下组分：聚丙烯树脂100重量份；二元复合成核剂0.025～0.05重量份。本专利技术采用无机成核剂与有机成核剂复配的方法来制备一种复合聚丙烯成核剂。创新地在助表面活性剂中加入成核剂NA11，并将二氧化硅分散在水相中，这两种成核剂采用微乳液的体系分散、混合，由于微乳液中的分散相是纳米级，所以成核剂也能达到纳米级分散，采用微乳液方法将两种成核剂混合均匀的同时，还能将其超细化分散，从而有效地扩大了成核剂与聚丙烯基体的接触面积。从而有利于在聚丙烯树脂中的分散和成核效果。在有机成核剂含量相同的情况下，复合成核剂具有相同或更好的成核效果，而且随着添加量的提高力学性能还能够进一步提高。因此，微乳液方法制备的有机磷酸盐成核剂与二氧化硅成核剂作为复合成核剂应用于聚丙烯中，具有用量少、效果好，加工成本低，制备工艺简单等优点，是一种理想的聚丙烯树脂的力学改性剂。本专利技术得到了具有协同效果的复合成核剂，材料的结晶性能和力学性能提高，同时成本大幅下降。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。实施例1NA11[2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠]（中达化工有限公司，牌号NP-508）以10wt%(质量百分比)的浓度溶解在无水乙醇（分析纯）中；硅溶胶采用去离子水稀释至二氧化硅粒子浓度为18wt%的去离子水溶液；采用磁力搅拌器搅拌，依次加入溶解了NA11的无水乙醇、丁酸乙酯(市售)、吐温80(市售)、分散了二氧化硅的去离子水，上述组分的质量百分含量分别为54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力搅拌器搅拌，磁力搅拌器的转速为200rpm（转每分钟），搅拌时间5分钟。混合好的微乳液得到1#二元复合成核剂。实施例2NA11[2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠]（中达化工有限公司，牌号NP-508）以3.33wt%的浓度溶解在无水乙醇（分析纯）中；将硅溶胶采用去离子水稀释至二氧化硅粒子浓度为18wt%的去离子水溶液；采用磁力搅拌器搅拌，依次加入溶解了NA11的无水乙醇、丁酸乙酯(市售)、吐温80(市售)、分散了二氧化硅的去离子水，上述组分的质量百分含量分别为54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力搅拌器搅拌，磁力搅拌器的转速为200rpm（转每分钟），搅拌时间5分钟。混合好的微乳液得到2#二元复合成核剂。实施例3NA11[2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠]（中达化工有限公司，牌号NP-508）以1.54wt%的浓度溶解在无水乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二元复合聚丙烯成核剂，其特征在于：所述成核剂由二氧化硅和有机成核剂为2，2′?亚基甲?二(4，6?二正丁基苯酚)磷酸钠组成，二者的重量比为95:5～5:95；所述成核剂为微乳液状态。

【技术特征摘要】
1.一种二元复合聚丙烯成核剂，其特征在于：
所述成核剂由二氧化硅和有机成核剂为2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯
酚)磷酸钠组成，二者的重量比为95:5～5:95；
所述成核剂为微乳液状态。
2.如权利要求1所述的二元复合聚丙烯成核剂，其特征在于：
二氧化硅和有机成核剂为2，2′-亚基甲-二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠的重
量比为75:25～25:75。
3.如权利要求1或2所述的二元复合聚丙烯成核剂，其特征在于所述成核剂
是由包括以下步骤的方法制备的：
（1）将二氧化硅分散于去离子水中，或选取硅溶胶溶液；将2，2′-亚基甲-
二(4，6-二正丁基苯酚)磷酸钠溶解于助表面活性剂中；
（2）将上述分散了二氧化硅的水相、溶解有2，2′-亚基甲-二(4，6-二正
丁基苯酚)磷酸钠的助表面活性剂、与油相、表面活性剂混合均匀，形成微乳液；
所述助表面活性剂为醇类；
所述表面活性剂为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯-20-失水山
梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇单肉豆蔻酸酯，聚氧乙烯-20-失水
山梨醇单月桂酸酯中的一种或组合；
所述油相为丁酸乙酯，白油，矿物油，石油醚，十氢化萘中的一种或组合；
其中，微乳液中
水相的含量为10～20wt%；
油相的含量为10～20wt%；
表面活性剂的含量为10～20wt%；
助表面活性剂的含量为40～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，刘轶群，张杨，潘国元，严昊，
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：