一种金属氧化物负载β晶成核剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种金属氧化物负载β晶成核剂及其制备方法，该成核剂是将脂肪族二元羧酸和金属氧化物以１∶５～１０００的重量比混合制成。本发明专利技术的β晶成核剂以金属氧化物作为载体，使脂肪族二元羧酸高度分散在金属氧化物表面，形成的有效成核点增加，从而提高了β晶成核剂的成核效率，而且制备方法简单，同时因减少了脂肪族二元羧酸的用量，实现了β晶成核剂成本的显著降低。本发明专利技术的β晶成核剂以金属氧化物作为载体，对聚丙烯还起到增强增韧作用，使β晶聚丙烯的屈服强度和模量提高，而且使得其所制备的β晶聚丙烯更有利于生产多孔薄膜等材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料用助剂制备
，具体涉及一种金属氧化物负 载型P晶成核剂及其制备方法。
技术介绍
(3晶聚丙烯是聚丙烯中的一个新品种，其除保持了a-PP良好的综合性能 外，与a晶聚丙烯相比，还具有数倍于a-PP的冲击强度，热变形温度大幅度 提高，低的拉伸屈服强度和拉伸弹性模量，在高速拉伸下显示较高的韧性和延 展性，存在明显的应变硬化等特点。在工业管道、蓄电池外壳、薄膜、气体交 换用多微孔膜和微孔纤维等方面将有着广泛的应用。目前，添加(3晶成核剂是得到高含量(3晶聚丙烯的最有效方法。至今，P 晶成核剂主要有(1)有机染料，如喹吖啶酮红(E3B)等具有准平面结构 的稠环有机物；(2)第IIa族金属元素的某些盐类及二元羧酸的复合物，如 庚二酸和硬脂酸钙混合物类；(3)取代酰胺类，如N， N'-二环己胺基对苯二 酰胺等；(4)稀土成核剂等，如硬脂酸镧与硬脂酸配制成的稀土配合物成核 剂。然而，现有的(3晶成核剂存在成本高，有的成核效率低，有的耐热性低， 有的与PP相容性差，易使制品着色等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种成核效率高、成本低、 制备方法简单的以金属氧化物作为载体的负载型(3晶成核剂。本专利技术的另一个目的在于提供上述负载(3晶成核剂的制备方法。 本专利技术的上述目的是通过如下方案予以实现的一种负载(3晶成核剂，该成核剂是由脂肪族二元羧酸和载体混合制成， 所述载体为金属氧化物，脂肪二元羧酸和金属氧化物的重量比为1: (5~1000)。上述金属氧化物可以为任意一种金属氧化物，如氧化钙、氧化钡或氧化锌 等，只要以金属氧化物作为载体，将脂肪二元酸和金属氧化物以1: (5 1000) 的重量比混合后，均可实现本专利技术，作为载体的金属氧化物优选氧化钙。上述脂肪族二元羧酸可以为庚二酸或辛二酸。上述负载型(3晶成核剂的制备可采用如下两种方法(1) 将脂肪族二元羧酸溶解于有机溶剂(丙酮、甲醇、乙醇等)后，再与 金属氧化物室温混合，室温挥发有机溶剂，即制备得到负载型卩晶成核剂；所 述有机溶剂可以选择任何一种有机溶剂，如丙酮、甲醇、乙醇等。(2) 将脂肪族二元羧酸和金属氧化物直接在室温下混合后，也可制备得到 负载卩晶成核剂。本专利技术的负载(3晶成核剂以高表面积的金属氧化物作为载体，采用简单混合的方法将二元羧酸分散在金属氧化物表面，利用金属氧化物与二元羧酸的化 学作用在金属氧化物表面原位形成如同庚二酸和硬脂酸钙混合物类相同的高 效的卩晶成核剂。由于二元羧酸在金属氧化物表面的高度分散，且仅在金属 氧化物表面形成大量有效的成核点，从而实现减少二元羧酸用量，降低成本， 提高成核效率的目的。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果l.本专利技术的卩晶成核剂以金属氧化物作为载体，使脂肪族二元羧酸高度分散在金属氧化物表面，形成的有效成核点增加，从而提高了卩晶成核剂的成核效率；2. 本专利技术的(3晶成核剂以金属氧化物作为载体，脂肪族二元羧酸的使用 量仅为金属氧化物的1/5甚至1/1000，大大减少了肪族二元羧酸的用量，从而 实现了成核剂成本的显著降低； .3. 本专利技术的(3晶成核剂以金属氧化物作为载体，对聚丙烯还起到增强增 韧作用，使卩晶聚丙烯的屈服强度和模量提高，解决非负载型J3晶成核剂成 核聚丙烯存在屈服强度和模量低的问题，有利于卩晶聚丙烯用途的扩大；4. 本专利技术的P晶成核剂以金属氧化物作为载体，使得其所制备的(3晶聚 丙烯更有利于生产多孔薄膜等材料；5. 本专利技术的卩晶成核剂仅仅需要将金属氧化物与脂肪族二元羧酸简单混 合即可制备得到，制备工艺简单，所用原料成本低廉。附图说明图1为负载P晶成核剂(NAM0)与庚二酸钙f3晶成核剂(CaHA)的红 外光谱对比其中，l为庚二酸，2为庚二酸钙(3晶成核剂，3为氧化钙，4为氧化钡， 5为氧化锌；图2为负载(3晶成核剂(NAm。)与庚二酸钙(3晶成核剂(CaHA)成核 PP的DSC曲线对比其中，l为聚丙烯，2为庚二酸成核聚丙烯，3为庚二酸钙(3晶成核剂成 核聚丙烯，4为氧化锌负载p晶成核剂成核聚丙烯，5为氧化钡负载f3晶成核 剂成核聚丙烯，6为氧化钙负载卩晶成核剂成核聚丙烯；图3为负载卩晶成核剂(NAm。)与庚二酸钙卩晶成核剂(CaHA)成核 PP的WAXD曲线对比其中，l为聚丙烯，2为庚二酸成核聚丙烯，3为庚二酸钙[3晶成核剂成 核聚丙烯，4为氧化钡负载p晶成核剂成核聚丙烯，5为氧化锌负载J3晶成 核剂成核聚丙烯，6为氧化钙负载卩晶成核剂成核聚丙烯。 具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但具体实施例并不对本发 明做任何限定。 实施例l将脂肪族二元羧酸溶解于丙酮中后，再与氧化钙室温混合，然后室温挥发 丙酮后，即制备得到本实施例的负载型卩晶成核剂。本实施例的负载型P晶成核剂的成分配比及聚丙烯(3晶含量如表1所示。 实施例2将脂肪族二元羧酸溶解于丙酮中后，再与氧化钡室温混合，然后室温挥发 丙酮后，即制备得到本实施例的负载型(3晶成核剂。本实施例的负载型(3晶成核剂的成分配比及聚丙烯P晶含量如表1所示。 实施例3将脂肪族二元羧酸溶解于丙酮中后，再与氧化锌室温混合，然后室温挥发 丙酮后，即制备得到本实施例的负载型f3晶成核剂。本实施例的负载型(3晶成核剂的成分配比及聚丙烯(3晶含量如表1所示。 实施例4本实施例选择庚二酸钙卩晶成核剂(市售)作为对比，和实施例1~实施例3制备所得负载型|3晶成核剂进行红外光谱、示差扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射法(WAXD)检测，结果如图l、 2和3所示。 庚二酸钙卩晶成核剂及聚丙烯(3晶含量如表1所示。表1金属氧化物负载|3成核剂及成核聚丙烯的卩含量<table>table see original document page 7</column></row><table>由图1可以看出，CaO和BaO负载|3晶成核剂在1582 cm—1和1542cm" 与庚二酸钙具有相同的吸收峰，表明CaO和BaO负载|3晶成核剂与庚二酸钙 具有相同化学结构。由图2可以看出，CaO和BaO负载(3晶成核剂成核PP与庚二酸钙成核 PP具有相同的熔融峰，表明CaO和BaO负载P晶成核剂与庚二酸钙具有相 同的P晶成核能力。由图3可以看出，CaO负载p晶成核剂成核PP与庚二酸钙成核PP具有 相同的衍射锋，表明CaO和BaO负载p晶成核剂与庚二酸钙具有相同(3晶 成核能力。权利要求1、一种金属氧化物负载β晶成核剂，其特征在于该β晶成核剂是由脂肪族二元羧酸和载体混合制成，所述载体为金属氧化物，所述脂肪族二元羧酸和金属氧化物的重量比为1∶5～1000。2、 根据权利要求l所述负载卩晶成核剂，其特征在于所述金属氧化物为 氧化钙、氧化钡或氧化锌。3、 根据权利要求l所述负载卩晶成核剂，其特征在于所述脂肪族二元羧 酸为庚二酸或辛二酸。4、 一种制备权利要求1所述负载(3晶成核剂的方法，其特征在于该方法 是将脂肪族二元羧酸溶解于有机溶剂后，再与金属氧化物室温混合，室温挥发 有机溶剂，即制备得到负载(3晶成核剂。5、 一种制备权利要求1所述负载卩晶成核剂的方法，其特征在于该方法 是将脂肪族二元羧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属氧化物负载β晶成核剂，其特征在于该β晶成核剂是由脂肪族二元羧酸和载体混合制成，所述载体为金属氧化物，所述脂肪族二元羧酸和金属氧化物的重量比为１∶５～１０００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：麦堪成，章自寿，王春广，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]