一种聚丙烯β晶成核剂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯β晶成核剂组合物及其应用，属于聚丙烯树脂成核剂技术领域。本发明专利技术的一种聚丙烯β晶成核剂组合物，包括以下质量份数的组分：17％

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯
β
晶成核剂组合物及其应用


[0001]本专利技术属于聚丙烯树脂成核剂
，尤其涉及一种聚丙烯β晶成核剂组合物及其应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯(Polypropylene，PP)于1954年由意大利Natta教授首次合成并于1957年实现工业化生产。作为通用型热塑性树脂，聚丙烯具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型等优点，因而被广泛应用于石化、建筑、汽车、家电、包装等领域。但与此同时PP韧性较差，在低温下易脆断，加工过程中收缩率大、抗蠕变性差，结晶速度慢、加工效率低等缺点，限制了PP的推广和使用。聚丙烯为半结晶聚合物，其力学性能主要取决于分子链的等规结构和加工成制品后的晶型。聚丙烯随着结晶条件不同，PP可以形成α、β、γ和拟六方晶型等几种晶型结构。α晶型属单斜晶系，是最常见的也是稳定性最好的晶型；β晶型属六方晶系，是一种热力学不稳定而动力学很稳定的晶型，只能在特殊的情况下得到，如通过制备过程中的剪切和加压操作或加成核剂的方法得到。对于聚丙烯来说，已有的技术主要是从共混和多相共聚方面来改进抗冲聚丙烯的冲击性能，β晶型聚丙烯同样也可以提高聚丙烯的冲击韧性和较高的热变形温度，通过在聚丙烯中加入β晶成核剂是最简单有效的获得高含量β晶聚丙烯的方法。加入β晶型成核剂可有效提高聚丙烯的结晶温度和结晶速率，进而提高聚丙烯中β晶型的含量，从而提高聚丙烯的抗冲击性能。
[0003]目前的聚丙烯β晶成核剂研究和应用，主要组分是燃染料类、酰胺类、二羧酸盐类、稀土类等聚丙烯β晶成核剂。在DE
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A
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3610644、EP0682066、CN1004076B等专利中公开的某些第IIa族元素的盐类或其他与特定二元羧酸的复合物或化合物，如硬脂酸钙/庚二酸复合物或庚二酸钙。EP0887475、CN1210103中亚氨酸与周期表中第IIa族金属元素形成的盐类。1994年日本新理化公司报的一类芳酰胺类物质，主要包括苯二甲酸环己酰胺和萘二甲酸环己酰胺。CN1114651C中公开了一种由位于周期表IIIB族的稀土元素的C4
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C28羧酸和/或其衍生物按100:10
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500的重量配比符合而成的一种新型聚丙烯β晶成核剂及其应用；CN102181092A中公开了聚丙烯β晶成核剂四氢邻苯二甲酸钡、四氢邻苯二甲酸钙等四氢苯酐的羧酸金属盐化合物。进一步的，CN10255863A公开了由四氢邻苯二甲酸钡、四氢邻苯二甲酸钙等分别与水滑石或碳酸钙等辅助剂按比例混合而成的β晶成核剂组合物及其应用，发现经β晶成核剂组合物改性的聚丙烯，抗冲击强度提高的同时，还能提高聚丙烯的弯曲模量。这些大部分报道成核剂种类及其成核效果，也仅少量报道了部分成核剂与辅助添加剂的作用。实验研究中发现，辅助添加剂尤其是缚酸剂对成核剂成核效果影响较大，因此考察成核剂体系与聚丙烯中其他添加剂体系的配伍性，为聚丙烯助剂体系的开发提供指导。
[0004]此外，在β晶型成核剂应用时遇到的一个难题是，由于β晶型属六方晶系，是一种热力学不稳定而动力学很稳定的晶型。因此在添加β晶成核剂时易受其他助剂的干扰，造成成核剂的成核效果不稳定。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有高效的成核效率、成核结果稳定、宏观应用性能优异的聚丙烯β晶成核剂组合物及其应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种聚丙烯β晶成核剂组合物，包含以下质量百分数的组分：17％
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65％离子化合物、5％
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25％缚酸剂、30％
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70％抗氧剂；所述离子化合物由金属阳离子和二元羧酸阴离子组成。
[0007]本专利技术通过选用合适的组成成分及含量得到一种聚丙烯β晶成核剂组合物，该组合物能够用于聚丙烯的制备中，在聚丙烯的制备中有良好的成核效率，成核结果稳定，并且应用此组合物制备得到的聚丙烯混合物结晶峰温度高、抗冲击强度性能优异。
[0008]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述聚丙烯β晶成核剂组合物，包含以下质量百分数的组分：30％
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46％离子化合物、9％
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25％缚酸剂、31％
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60％抗氧剂；
[0009]当聚丙烯β晶成核剂组合物的组成成分的含量在上述含量范围内时，得到的聚丙烯β晶成核剂组合物应用于聚丙烯的合成上时，得到的聚丙烯结晶温度更高，抗冲击强度更大。
[0010]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述金属阳离子为锌离子、钙离子、镁离子、铜离子、铝离子、镉离子中的任意一种；所述二元羧酸阴离子为戊二酸根、己二酸根、庚二酸根、辛二酸根、壬二酸根、邻苯二甲酸根、间苯二甲酸根、对苯二甲酸根、邻羧基苯乙酸根、间羧基苯乙酸根、对羧基苯乙酸根、邻苯二乙酸根、间苯二乙酸根、对苯二乙酸根中的任意一种；
[0011]采用上述范围内的金属阳离子和二元羧酸阴离子组成的离子化合物作为聚丙烯β晶成核剂组合物中的一个组分，一方面能够避免直接使用二元羧酸与对应的金属氧化物或金属氢氧化物反应不充分、转化率低、残留多的问题，一方面能避免加入的二元羧酸或金属氧化物对后续挤出操作设备的腐蚀与损坏，另一方面，直接采用上述的离子化合物组成的聚丙烯β晶成核剂组合物应用于聚丙烯聚合物的合成时，能够很好的分散在聚丙烯基体树脂中，不易团聚，因此，成核效率高。
[0012]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述缚酸剂为水滑石或滑石粉。
[0013]水滑石是层状双金属氢氧化物，滑石粉是一种工业产品，为硅酸镁盐类矿物滑石族滑石，主要成分为含水硅酸镁，也为层状结构；一方面，水滑石和滑石粉都呈碱性，在聚丙烯β晶成核剂组合物起着缚酸的作用，同时，由于两者都具有独特的层状结构，因此能够扩大缚酸的面积，起到及时有效的缚酸作用，从而使得应用聚丙烯β晶成核剂组合物制备聚丙烯聚合物产品时，成核效率高，制备得到的产品结晶峰温度高、抗冲击强度好；另一方面，水滑石和滑石粉都具有很好的润滑性、流动性，因此，在聚丙烯β晶成核剂组合物应用到聚丙烯聚合物的合成过程中能够增强组合物在聚丙烯基体树脂中的分散性，从而使组合物不易团聚，提升成核效率，加强成核结果的稳定性。
[0014]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述水滑石为镁铝水滑石或DHT
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4A。
[0015]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述离子化合物与缚
酸剂的质量比为(1
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10)：1。
[0016]作为本专利技术所述聚丙烯β晶成核剂组合物的优选实施方式，所述离子化合物与缚酸剂的质量比为(2.5
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5)：1。
[0017]当离子化合物和缚酸剂的质量比在上述范围内时，缚酸剂能够很好的与离子化合物作用，起到良好的缚酸作用，从而使制备得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯β晶成核剂组合物，其特征在于，包含以下质量百分数的组分：17％
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63％离子化合物、6％
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25％缚酸剂、31％
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69％抗氧剂；所述离子化合物由金属阳离子和二元羧酸阴离子组成。2.根据权利要求1所述的聚丙烯β晶成核剂组合物，其特征在于，包含以下质量百分数的组分：30％
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46％离子化合物、9％
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25％缚酸剂、31％
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60％抗氧剂。3.根据权利要求1所述的聚丙烯β晶成核剂组合物，其特征在于，所述离子化合物与缚酸剂的质量比为(1
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10)：1。4.根据权利要求1所述的聚丙烯β晶成核剂组合物，其特征在于，所述金属阳离子为锌离子、钙离子、镁离子、铜离子、铝离子、镉离子中的任意一种；所述二元羧酸阴离子为戊二酸根、己二酸根、庚二酸根、辛二酸根、壬二酸根、邻苯二甲酸根、间苯二甲酸根、对苯二甲酸根、邻羧基苯乙酸根、间羧基苯乙酸根、对羧基苯乙酸根、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵磊山，刘洋，辛忠，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：