本发明专利技术涉及一种聚丙烯的成核剂及其制备方法。该成核剂的原料组成包括：等规聚丙烯１００重量份，过氧化物０．０５－０．２重量份，抗氧剂０．１－１重量份，多官能团单体０．５－５重量份；并且，该成核剂是通过将上述原料在挤出机中于１６０－２１０℃下进行反应挤出得到的。本发明专利技术提供的用于聚丙烯的成核剂是一种长链支化聚丙烯，与聚丙烯的共混性能良好，在聚丙烯中的分散性好，是一种成核效率高、结晶改性效果好的高分子量成核剂。该成核剂对于聚丙烯结晶峰温的提升能够达到现有低分子量有机类成核剂的较高的水平，同时还能够解决现有低分子量有机类成核剂存在的相容性和分散性差的主要问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种成核剂及其制备方法，尤其涉及一种用于聚丙烯的高分子量成核 剂及其制备方法，属于高分子材料合成领域。
技术介绍
聚丙烯(PP)是目前通用塑料工程化的最重要的树脂之一，如何克服其成型制品透明性差、耐寒性差、低温冲击性差、易脆断；成型收缩率大、制品尺寸稳定性差、容易产生 翘曲变形；耐候性、耐光性、耐热性及抗老化性差；亲水及抗静电能力差、涂饰、着色和黏合 等二次加工性能差；以及与其他极性聚合物和填料的相容性差等诸多缺点是实现PP树脂 工程化和高性能化的难点。添加成核剂进行聚丙烯(PP)结晶改性的物理改性方法是解决上述问题的一种高 效、稳定、可靠、便捷的技术途径。成核剂是一类在PP结晶中起到晶核作用的物质，其对于PP的结晶改性的作用主 要有以下几个方面(1)降低球晶和晶粒的尺寸，改进PP制品的透明性和表面光泽度；(2) 使晶核、晶粒的数量增多，结晶度增加，提高制品的刚性和强度；(3)提高结晶温度，降低加 工温度，缩短成型周期，提高制品的生产效率；(4)加快结晶速率，降低成型制品的收缩率， 避免出现翘曲变形；(5)在PP晶粒微细化的同时，使低熔点的非晶部分亦均勻微细化，提高 热变形温度；(6) —些成核剂在一定的浓度范围内可提高PP的熔体粘度，改善加工性，拓宽 加工条件的范围等。不同的成核剂由于组成、活性和作用机理的不同，进行结晶改性的效率存在显著 差异。目前PP的结晶改性方法中主要涉及3类成核剂，分别为低分子量的无机化合物、 低分子量有机化合物和高分子量的聚合物。其中，低分子量的无机类成核剂主要为滑石粉 (Talc)、二氧化硅(SiO2)、碳酸钙(CaCO3)、粘土等无机填料，这类成核剂廉价易得，具有一 定的成核效果，但改性所需的添加量很大，分散困难，对制品透明性有明显的不利影响，其 应用受到一定限制；低分子量的有机化合物类成核剂是目前研究较为活跃和集中的领域， 国内和国外均有商业化的产品，目前应用最为普遍的聚丙烯α晶成核剂多为二苯亚甲基 山梨醇类(目前已经发展到第三代产品)、取代芳基磷酸酯盐类(目前已经发展到第三代产 品)、(取代)芳基羧酸盐类和脱氢松香酸皂类；聚丙烯β晶型成核剂多为喹丫啶酮红颜 料、庚二酸金属皂、芳基羧酸二酰胺及其衍生物和稀土化合物等。低分子量的PP有机化合 物成核剂添加量低、成核效率高，在PP的增透改性、增光改性、增刚改性、成型周期缩短、热 变形温度提高等方面具有显著效果，得到了广泛应用，但其应用过程中存在如下一些问题 (1)与PP基体的相容性差，分散困难；(2) —些成核剂的热稳定性差，使用过程中出现泛黄、 老化的现象；(3)树脂中的催化剂残渣对成核效率影响很大；(4) 一些成核剂尤其是二苯亚 甲基山梨醇类成核剂使用中存在固有的气味，对制品的卫生性能产生很大影响，其中相容 性差、分散性差的问题和卫生性问题是困扰此类成核剂应用的最主要问题。与低分子量的无机化合物和有机化合物成核剂开发目的不同，对于高分子量聚合物类成核剂，研究者希望它们在相容性和分散性方面体现出优势，解决无机类和有机类成 核剂与PP基体的相容性差，分散困难的缺点。这类成核剂尽管早在20世纪70年代就有 专利报道，但直到1985年，日本住友化学公司将微量乙烯基环烷烃聚合物引入PP树脂中， 发现可以提高制品的透明性和加工性能后才引起研究者的关注，但公开的文献报道并不多 见。M. Kakugo 等和 D. H. Lee 等在 20 世纪 90 年代初期(M. Kakugo, K. Wakatsuki, K. ffakamatsu, and K. ffatanabe, Polymer Preprints(Japan),39,3884,1990. Journal of Applied Polymer Science, Vol. 54,1507-1511,1994. Dong-ho Lee and Keun-byoung Yoon)相继报道了聚乙烯基环己烷(PVCH)和聚环戊烯(PCP)对于PP结晶行为的影响，结果 发现PVCH可以降低PP球晶的尺寸，提高PP结晶的温度；PCP亦可以降低球晶的尺寸、增加 晶粒的数量，可以认为PVCH和PCP均可作为PP的高分子量成核剂，对PP的结晶改性具有 一定的作用。Naofumi Naga等(Journal of Applied Polymer Science, Vol. 102,2953-2958, 2006. Naofumi Naga, Koichi Kitaura, Akinori Toyota)在上述研究基础之上，2006年报道 了含1，3-二取代环戊烷单元的聚烯烃作为成核剂对PP的结晶改性效果。研究表明其自 行合成的几种含1，3-二取代环戊烷单元的聚烯烃可以不同程度的提高PP的透明性、结晶 度，降低球晶的尺寸；甚至还能诱发B晶型的出现，在PP的结晶改性方面表现出了一定的潜 力。然而上述聚环烷烃类高分子量成核剂多为高熔点聚合物，如聚乙烯基环己烷的熔 点为305°C、聚乙烯基环戊烷的熔点为292°C，这类高熔点聚合物本身与PP树脂的共混性能 并不十分理想；而含1，3_ 二取代环戊烷单元的聚烯烃与PP树脂的相容性尚有待考证，因 此，两类高分子量成核剂当前并未在相容性和分散性方面显现出比无机类和有机类成核剂 较为明显的优势。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于聚丙烯(PP)的成核剂，其 是一种长链支化聚丙烯(LCBPP)，与聚丙烯的共混性能良好，在聚丙烯中的分散性好，是一 种成核效率高、结晶改性效果好的高分子量成核剂。本专利技术的目的还在于提供上述成核剂的制备方法。本专利技术的目的还在于提供一种采用上述成核剂对聚丙烯进行改性的方法。为达到上述目的，本专利技术提供了一种聚丙烯的成核剂，该成核剂的原料组成包括 等规聚丙烯100重量份，过氧化物0. 05-0. 2重量份，抗氧剂0. 1-1重量份，多官能团单体 0. 5-5重量份；并且，该成核剂是通过将上述原料在挤出机中于160-210°c下进行反应挤出 得到的。优选地，过氧化物的含量可以为0. 1重量份，抗氧剂的含量可以为0. 2重量份。在本专利技术提供的成核剂中，优选地，所采用的过氧化物可以包括叔丁基过氧化己 烷、过氧化叔丁酯或过氧化二碳酸酯等；所采用的多官能团单体可以包括丙烯酸酯、乙烯基 硅氧烷、马来酸酐或马来酰亚胺等；所采用的抗氧剂可以包括受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧 剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫酯类抗氧剂等。为达到上述目的，本专利技术还提供了上述成核剂的制备方法，其包括以下步骤将过氧化物、多官能团单体和抗氧剂溶于丙酮中；加入部分等规聚丙烯得到混合料，并进行搅拌；使混合料中的丙酮完全挥发后，将包括混合料和余量等规聚丙烯的物料加入双螺杆挤出机中，在160-210°C下进行反应挤出，造粒得到粒料，对粒料进行干燥处理。根据本专利技术的具体实施方案，将混合料静置或者置于通风厨内，丙酮会自然挥发， 其中，上述的完全挥发以没有明显的丙酮气味为准。根据本专利技术的具体实施方案，优选地，上述制备方法还可以包括以下步骤造粒得到粒料之后，首先采用沸腾的二甲苯对粒料进行回流处理，将得到的溶液 加入丙酮中，过滤，然后再对滤出的粒料进行干燥处理。根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚丙烯的成核剂，其中，该成核剂的原料组成包括：等规聚丙烯１００重量份，过氧化物０．０５－０．２重量份，抗氧剂０．１－１重量份，多官能团单体０．５－５重量份；并且，该成核剂是通过将所述原料在挤出机中于１６０－２１０℃下进行反应挤出得到的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王向东，陈士宏，张玉霞，刘本刚，陈斌艺，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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