一种包含山梨醇三缩醛和单缩醛的透明成核剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含山梨醇三缩醛的成核剂组合物，该成核剂组合物包含山梨醇二缩醛、山梨醇三缩醛和山梨醇单缩醛，该组合物改善了对聚合物成核的性能，提高了聚合物薄膜、片材及模塑等制品的透明性、光泽度、弯曲模量及拉伸强度，改善制品的热变形温度和尺寸稳定性。

A transparent nucleating agent comprising a sorbitol three acetal and a single acetal

The invention relates to a nucleating agent composition comprising three sorbitol acetal nucleating agent, the composition containing two sorbitol acetal, three sorbitol and sorbitol acetal monoacetal, the composition is improved on polymer nucleation performance, improved polymer film, sheet and molded products such as transparency, gloss, tensile and flexural modulus to improve the strength, deformation temperature and thermal stability of product size.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备聚合物的成核剂及其成核剂的用途，特别是涉及包含山梨醇三缩醛，山梨醇二缩醛和单缩醛的成核剂组合物及其制备方法。
技术介绍
目前在工业上所用的山梨醇类成核剂基本上是以二缩醛为基本成分，将三缩醛产物和单缩醛作为杂质从产品中分离出去，或者在制备过程中控制反应条件使其不产生三缩醛和单缩醛。例如中国专利申请号为CN200410026622.8所公开的将成核剂进行纯化，除去其中单亚甲基亚苄基山梨糖醇和三亚甲基亚苄基山梨糖醇，使得产品的纯度提高，但是专利CN200410026622.8中，对于处理后的产品的纯度无法达到100％，无法确定其中的杂质为何物，及其杂质的含量为多少。还有的山梨醇类成核剂中包含的三缩醛的含量可能过高，或者三缩醛的含量可能没有，例如中国专利申请号CN200810219978.1中公开的成核剂制备方法，其在制备中控制了芳香醛的加入量，并控制反应时间和温度，由于反应过程并没有仔细控制加料顺序和加料的量，使得反应产物中的二缩醛和三缩醛的产物无法控制，不清楚其中产物的准确含量范围，而且也没有发现含有特定含量的三缩醛的成核剂对于产品的性能的作用。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种能够含有与山梨醇二缩醛成特定比例的山梨醇三缩醛和单缩醛的成核剂组合物，该组合物实现了在聚合物成核过程中起到的特殊的作用。而且确定了含有不同浓度山梨醇三缩醛和单缩醛的成核剂在不同聚合物成核过程的特定作用。本专利技术中，成核剂是指成核的制剂，其用于聚合物的成核。第一个方面，本专利技术提供了一种成核剂组合物，该组合物包含如下式(I)的化合物、式(II)的化合物、式(III)化合物和式(IV)化合物：式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的n为1或2；R选自C1-C8烷基、C1-C4烷氧基羧基、羟基、氢、卤素和C1-C6烷硫基，该组合物中，式(I)化合物重量、式(II)化合物重量与式(III)和式(IV)化合物重量之和的重量之比为：(97.00-99.90)：(0.20-8.00)：(0.02-1.00)。优选的，式(I)化合物重量、式(II)化合物重量与式(III)和式(IV)化合物重量之和的重量之比为：(97.00-99.90)：(0.20-5.00)：(0.02-0.80)。优选的，式(I)化合物重量、式(II)化合物重量与式(III)和式(IV)化合物重量之和的重量之比为：(97.00-99.90)：(0.20-3.00)：(0.02-0.15)。上述组合物中，优选的，R为-Cl、-Br、-CH3或-CH2-CH3。更为具体的，本专利技术提供了一种组合物，该组合物由上述式(I)化合物、式(II)化合物、式(III)化合物和式(IV)化合物组成。优选的，在本专利技术中，式(I)代表的化合物简称为山梨醇双缩醛，式(II)代表的化合物简称为山梨醇三缩醛，式(III)和式(IV)代表的化合物简称为山梨醇单缩醛。第二方面，本专利技术提供了一种上述成核剂组合物的制备方法，该制备方法包括如下步骤：1)在容器中加入所需加入芳香醛重量的三分之一的芳香醛和所有山梨醇，搅拌形成混合物，2)将环己烷加入到步骤1)的混合物中，3)加入复合催化剂到步骤2)的产物中，4)加热步骤3)的产物至环己烷回流进行醇醛缩合脱水反应，再维持加热0.4-1.0小时5)加入所需加入的芳香醛重量的三分之一的芳香醛和环己烷的混合物到步骤4)的产物中，6)加热步骤5)的产物0.4-1.0小时，获得加热混合物，7)加入所需加入的芳香醛重量的三分之一的芳香醛和环己烷的混合物到加热混合物中，维持加热至油水分离器收集的水量摩尔数与山梨醇摩尔数比值为1.5-2.0：1.0，8)降温、减压蒸馏环己烷和水，获得粗产品，9)将获得的粗产品加入水中分散，再加入氢氧化钠和双氧水搅拌，10)压滤，水洗，干燥，粉碎获得白色粉末成核剂组合物。上述方法中，所述的芳香醛为如下结构式：其中n为1或2，和R选自C1-C8烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、氢、卤素和C1-C6烷硫基。其中，复合催化剂为包含对甲苯磺酸和醇醚的混合物。优选的，步骤5)加入的环己烷与步骤1)加入的环己烷的体积比为1:3，步骤7)加入的环己烷与步骤1)加入的环己烷的体积比为1:3，并且，步骤5)和步骤7)加入的环己烷的体积相同。优选的，芳香醛为对氯苯甲醛、对溴苯甲醛、对甲基苯甲醛、对乙基苯甲醛，3,4二甲基苯甲醛，3,4二乙基苯甲醛，3,4二氯苯甲醛或3,4二溴苯甲醛。优选的，酸醚复合催化剂为包含对甲苯磺酸和醇醚的混合物，醇醚为乙二醇的醚，优选为乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇单丁醚或乙二醇二丁醚，特别优选醇醚为乙二醇甲醚。混合物中，对甲苯磺酸和醇醚的摩尔比为3-5:8-10。第三方面，本专利技术还提供了上述制备的成核剂组合物用于制备具有提高性能的聚合物的用途，其中所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯，所述性能包括降低挤出温度，提高聚合物膜、聚合物片及聚合物模塑制品的透明性、光泽度、弯曲模量和/或拉伸强度，提高聚合物制品的热变形温度和/或尺寸稳定性、缩短聚合物制品成型周期和提高聚合物制品的生产效率中的一种或多种。可选择的，本专利技术提供了上述制备的成核剂组合物用于制备具有提高性能的聚合物的用途，其中所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯，提高的性能包括(a)降低挤出温度，(b)提高透明性、(c)提高光泽度、(d)提高弯曲模量，(e)提高拉伸强度，(f)提高热变形温度(g)提高尺寸稳定性，(h)缩短成型周期，(i)提高聚合物产品生产效率中的一种或多种。优选地，本专利技术提供了上述成核剂组合物在制备具有改进透明性和降低挤出温度的聚合物中的用途。上述用途中，其中聚合物形态为聚合物膜、聚合物片、聚合物模塑制品或聚合物制品。本专利技术还提供了制备具有改进性能的聚合物的方法，该方法包括将上述成核剂组合物加入到聚合物中的步骤。其中所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯，所述性能为降低挤出温度，提高聚合物膜、聚合物片及聚合物模塑制品的透明性、光泽度、弯曲模量和/或拉伸强度，提高聚合物制品的热变形温度和/或尺寸稳定性、缩短聚合物制品成型周期和提高聚合物产品的生产效率中的一种或多种。本专利技术还提供了制备具有改进性能的聚合物的方法，该方法包括将上述成核剂组合物加入到不含本专利技术上述成核剂组合物的聚合物以获得改进性能的聚合物，其中所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯，相比于未添加本专利技术的成核剂组合物的起始聚合物，所述聚合物具有(a)降低的挤出温度，(b)提高的透明性、(c)提高的光泽度、(d)提高的弯曲模量，(e)提高的拉伸强度，(f)提高的制品的热变形温度(g)改进的尺寸稳定性，(h)缩短的成型周期，(i)提高的聚合物产品生产效率中的至少一种改进性能。优选地，在上述方法中，提高的性能为提高的透明性和/或降低的挤出温度。优选的，上述方法中，提高性能的聚合物形态为聚合物膜、聚合物片、聚合物模塑制品或聚合物制品。具体的，改进性能的聚合物的形态为聚合物膜，聚合物片，聚合物模塑制品时，则改进的性能为提高聚合物膜的、聚合物片的或聚合物模塑制品的弯曲模量和拉伸强度。优选的，改进的聚合物形态为聚合物制品时，改进的性能为提高的热变形温度和/或提高的尺寸稳定性。本专利技术还提供了制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成核剂组合物，该组合物包含如下式(I)的化合物、式(II)的化合物、式(III)化合物和式(IV)化合物：式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的n为1或2；R选自C1‑C8烷基、C1‑C4烷氧基、羧基、羟基、氢、卤素和C1‑C6烷硫基，式(I)化合物重量、式(II)化合物重量与式(III)和式(IV)化合物重量之和的重量之比为：(97.00‑99.90)∶(0.20‑8.00)∶(0.02‑1.00)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成核剂组合物，该组合物包含如下式(I)的化合物、式(II)的化合物、式(III)化合物和式(IV)化合物：式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中的n为1或2；R选自C1-C8烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、氢、卤素和C1-C6烷硫基，式(I)化合物重量、式(II)化合物重量与式(III)和式(IV)化合物重量之和的重量之比为：(97.00-99.90)∶(0.20-8.00)∶(0.02-1.00)。2.根据权利要求1所述的成核剂组合物，其中R为-Cl、-Br、-CH3或-CH2-CH3。3.权利要求1或2所述的成核剂组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：1)在容器中加入所需加入芳香醛重量的三分之一的芳香醛和所有山梨醇，搅拌形成混合物，2)将环己烷加入到步骤1)的混合物中，3)加入复合催化剂到步骤2)的产物中，4)加热步骤3)的产物至环己烷回流进行醇醛缩合脱水反应，再维持加热0.4-1.0小时，5)加入所需加入的芳香醛重量的三分之一的芳香醛和环己烷的混合物到步骤4)的产物中，6)加热步骤5)的产物0.4-1.0小时，获得加热混合物，7)加入所需加入的芳香醛重量的三分之一的芳香醛和环己烷的混合物到加热混合物中，维持加热至油水分离器收集的水量摩尔数与山梨醇摩尔数比值为1.5-2.0∶1.0，8)降温、减压蒸馏环己烷和水，获得粗产品，9)将获得的粗产品加入水中分散，再加入氢氧化钠和双氧水搅拌，10)压滤，水洗，干燥，粉碎获得白色粉末成核剂组合物，其中芳香醛的结构式如下：其中n为1或2，R选自C1-C8烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、氢、卤素和C1-C6烷硫基，复合催化剂为包含对甲苯磺酸和醇醚的混合物。4.根据权利要求3所述的方法，其中醇醚为乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇单丁醚或乙二醇二丁醚，对甲苯磺酸和醇醚的摩尔比为3-5∶8-10。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中步骤5)加入的环己烷与步骤1)加入的环己烷的体积比为1∶3，步骤7)加入的环己烷与步骤1)加入的环己烷的体积比为1∶3，步骤5)和步骤7)加入的环己烷的体积相同。6.权利要求1或2所述的成核剂组合物用于制备提高性能的聚合物的用途，其中所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯，所述性能包括(a)降低的挤出温度，(b)提高的透明性、(c)提高的光泽度、(d)提高的弯曲模量，(e)提高的拉伸强度，(f)提高的制品的热变形温度(g)改进的尺寸稳定性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文林，
申请(专利权)人：呈和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44