一种复合助剂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及C08K，更具体地，本发明专利技术涉及一种复合助剂组合物及其制备方法和应用。所述组合物的制备原料包括二元羧酸盐；二元羧酸盐由二元羧酸、脂肪酸盐和纳米二氧化硅制备得到。本发明专利技术提供一种复合助剂组合物，可用于聚烯烃加工中，提供更好的韧性和较高的热变形温度，兼顾这两者的平衡，且利用本发明专利技术组合物，可实现较高的β晶型转换率，最高可达到90％以上，适用于更宽加工范围。本发明专利技术提供的组合物制备方法简单，可实现韧性增强的同时，促进强度的稳定，甚至有利于均聚聚丙烯强度的适量提高。且组合物还可用于无规聚丙烯中，可减少用于无规聚丙烯的强度下降，得到无规和均聚聚丙烯均适用的成核剂。适用的成核剂。

【技术实现步骤摘要】
一种复合助剂组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及C08K，更具体地，本专利技术涉及一种复合助剂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚烯烃，如聚丙烯等作为通用材料，具有无规、间规、均聚等多种类型，不同聚烯烃的性质不同，其力学和热学表现也不同，如无规聚丙烯的耐高温和耐压性能较差，均聚聚丙烯的韧性较差。
[0003]成核剂作为一种加工助剂，可通过改变聚烯烃的结晶性能改善材料的力学、热学等表现，CN102226026B提供一种用于聚丙烯加工的复合β晶型成核剂，包括成核剂和协效剂，来提高结晶效率。
[0004]但目前的β晶型成核剂在实现韧性提高的同时，对刚性，如拉伸强度、弯曲强度等产生不利影响，且难以对不同种类的聚烯烃均达到好的效果。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种复合助剂组合物，所述组合物的制备原料包括二元羧酸盐；二元羧酸盐由二元羧酸、脂肪酸盐和纳米二氧化硅制备得到。
[0006]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元羧酸盐的制备方法包括：
[0007]将二元羧酸、脂肪酸盐和纳米氧化物升温至40～60℃混合20～40min，得到所述二元羧酸盐。
[0008]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元羧酸盐的制备方法包括：
[0009]将脂肪酸盐和纳米氧化物研磨后，升温至40～60℃，加入二元羧酸，混合20～40min，得到所述二元羧酸盐。所述脂肪酸盐和纳米氧化物研磨的压力为0.03～0.05MPa，时间为5～10min。
[0010]二元羧酸盐作为聚烯烃β成核剂，具有好的晶型选择性，但因为β晶型相对不稳定，故在加工成型过程中，聚烯烃产品还会出现其他的晶型，而为了促进二元羧酸盐的β晶型转化率，一般通过无机粉体负载的方式进行，如先将无机粉体和乙酸钙高温下在粉体表面形成碳酸钙后，和二元羧酸发生原位聚合，但该种方式需要的温度较高，工艺稳定性较差，而本专利技术通过先采用脂肪酸盐和纳米氧化物先进行机械研磨，形成反应位点和吸附位点后，加入二元羧酸反应，可减少高温能耗的同时，在无机粉体表面形成二元羧酸盐的结构的同时，也促进反应速率的提高，从而促进二元羧酸盐，以及二元羧酸盐/脂肪酸盐包覆无机粉体复合结构，促进后续β晶型的形成，促进聚烯烃韧性的提高。
[0011]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述脂肪酸盐和二元羧酸的摩尔比为1：1.3～1.5，如1：1.3、1：1.35、1：1.4、1：1.45、1：1.5，所述二元羧酸和纳米二氧化硅的重量比为1：0.1～0.3，可列举的有，1：0.1、1：0.15、1：0.2、1：0.25、1：0.3。
[0012]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述脂肪酸盐选自C12～C18脂肪酸盐，可列举
的有，硬脂酸盐、月桂酸盐、棕榈酸盐，优选为脂肪酸的钙盐、镁盐、锌盐、钠盐中的一种或多种，更优选为脂肪酸的钙盐和钠盐，重量比为1：0.2～0.4。
[0013]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述纳米氧化物选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化镁中的一种或多种。可列举的有，南京天行新材料有限公司的纳米二氧化硅TSP
‑
H10(比表面积为200m2/g)、TSP
‑
F90(比表面积为300m2/g)，优选地，所述纳米氧化物的比表面积为200～300m2/g。
[0014]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元羧酸的碳原子数为5～10，可列举的有，庚二酸、壬二酸、戊二酸。
[0015]但专利技术人也发现，当采用研磨的方式来接枝和吸附脂肪酸盐时，若其吸附或接枝密度较低，氧化物部分表面暴露时，如纳米二氧化钛会促进到α晶生成，而纳米二氧化硅会抑制β晶型形成，均会影响韧性的提高，而本专利技术通过控制脂肪酸盐和二元羧酸的含量，使得脂肪酸盐的结构和羧酸形成一定配位的同时，其二元羧酸和纳米氧化物表面羟基作用，促进了羧酸进一步提高纳米氧化物的包覆密度，形成更均匀的β负载结构，促进后续加工过程中β晶型形成和韧性的提高。
[0016]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述复合助剂组合物的制备原料还包括钙基载体，可列举的有，碳酸钙、煅烧高岭土、钙基蒙脱土。所述钙基载体的目数为3000～5000目。
[0017]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述钙基载体和二元羧酸盐的重量比为0.1～0.2：1。
[0018]此外，专利技术人也发现，当使用本专利技术提供的成核剂时，随着成核剂的用量增加，在韧性，如抗冲击强度、断裂伸长率增加的同时，均聚聚丙烯的刚性，如弯曲模量、拉伸强度、弯曲强度也基本不变，保持刚性和韧性的平衡，但用于无规共聚聚丙烯时，其韧性增加的同时，刚性明显下降，而本专利技术通过选择钙基载体和二元羧酸盐共同作用，利用钙基载体，尤其是片层状钙基载体层间受剪切滑移时，暴露的片层间钙离子等和二元羧酸盐表面钠离子等发生离子交换时，其碱性的钙基蒙脱土和硬的酸性二氧化硅负载进行挤压，促进羧酸和蒙脱土的钙离子发生络合，从而促进形成双层负载结构，调节本专利技术组合物的络合骨架和极性，专利技术人发现，当用于无规共聚聚丙烯时，可改善刚性的降低，使得本专利技术提供的组合物可用在不同种类聚丙烯中。
[0019]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述脂肪酸盐包括硬脂酸钙和月硅酸钠。
[0020]本专利技术第二个方面提供了一种如上所述的复合助剂组合物的制备方法，包括：将二元羧酸盐和钙基载体研磨，过筛，得到所述组合物。剪切混合的温度为30～40℃，当超过40℃进行降温。当剪切混合时，因为物料的碰撞增加，温度增加，可能造成络合结构和有机链的破坏，故须控制剪切温度。
[0021]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元羧酸盐和钙基载体研磨的压力为0.1～0.2MPa，时间为5～10min。所述过筛的筛网目数为8000目。
[0022]且专利技术人发现，当在高的研磨压力下研磨时中，其吸附和解吸附频繁发生，影响二元羧酸盐负载均匀性，而本专利技术通过使用中短链的脂肪酸盐，如脂肪酸钠等在作用过程中，利用其离子交换可对载体起到一定缓冲的同时，还有利于和二元羧酸盐发生羧酸的螯合交换，促进双层负载结构的形成和均匀，从而更进一步提高强度、韧性和热稳定性。
[0023]本专利技术第三个方面提供了一种如上所述的复合助剂组合物的应用，用于聚烯烃加
工中。
[0024]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0025](1)本专利技术提供一种复合助剂组合物，可用于聚烯烃加工中，提供更好的韧性和较高的热变形温度，兼顾这两者的平衡，且利用本专利技术组合物，可实现较高的β晶型转换率，最高可达到90％以上，适用于更宽加工范围。
[0026](2)且制备得到聚烯烃产品具有好的长期性能和稳定性，耐静液压强度、耐慢速开裂增长性能都有显著的提升的同时，提升低温抗冲击性能。
[0027](3)此外本专利技术提供的组合物制备方法简单，可实现韧性增强的同时，促进强度的稳定，甚至有利于均聚聚丙烯强度的适量提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合助剂组合物，其特征在于，所述组合物的制备原料包括二元羧酸盐；二元羧酸盐由二元羧酸、脂肪酸盐和纳米二氧化硅制备得到。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述二元羧酸盐的制备方法包括：将二元羧酸、脂肪酸盐和纳米氧化物升温至40～60℃混合20～40min，得到所述二元羧酸盐。3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述脂肪酸盐和二元羧酸的摩尔比为1：1.3～1.5。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述脂肪酸盐选自C12～C18脂肪酸盐。5.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述脂肪酸盐为脂肪酸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹子卿，曹林，
申请(专利权)人：上海润汲新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：