[發明專利]一種聚丙烯β晶型成核劑的制備方法

無效

• 申請號: 200910062705.5
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101585928A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 張超燦;吳力立
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08K5/20
• 分類號: C08K5/20;C08K9/00;C08L23/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯β晶型成核劑的制備方法。

背景技術

β晶型成核劑是一種可以誘導聚丙烯產生較高含量β晶型的塑料添加劑。其作用主要是提高制品的抗沖擊強度和熱變形溫度。

β成核劑分為有機和無機兩大類。有機類主要有稠環芳烴類(染料類)、有機酸及鹽類和酰胺類。無機類主要有無機鹽類、無機氧化物以及一些低熔點金屬粉末。稠環芳烴類成核劑結構較復雜，成核性能好，但因屬于染料類，產品帶色而影響其應用范圍。有機酸及其鹽類熔點高，耐熱性好，但這種成核劑由于有機羧酸部分分解，在成型過程中容易形成析出物而影響使用效率及制品質量。酰胺類β成核劑以亞酰胺類化合物，尤其是取代苯亞酰胺類化合物為主，該類成核劑成核效率高，但合成成本較高。無機類成核劑價格便宜，但成核效率低，且影響透明性，限制了其在高性能材料中的應用。

目前常用的β成核劑主要以酰胺類和稀土類為主。如A.L貝森等(見CN?1210103A，1995)合成了亞氨酸類β晶型成核劑鄰苯二甲酰甘氨酸鈣，據介紹，當此成核劑以0.05％的添加量與0.03％的硬脂酸鈣混合后加入聚丙烯中時，β晶型生成率高達94％。馮嘉春等(見CN1473869A.2004)利用鑭、鈰、鐠等輕稀土元素與有機化合物混合形成配合物，并用其使聚丙烯以β晶型結晶。當將該配合物以0.3％的添加量加入聚丙烯后，所測得的β晶型相對含量可達到90％。考慮到實際應用中成核劑的成核效率、熱穩定性、著色和成本等問題，目前具有商業推廣價值的β成核劑并不多。

目前常用的有機酰胺類β晶型成核劑為粉末狀，粒度在0.1～10μ左右，熔點高于300℃。聚丙烯的加工溫度遠低于300℃，在加工過程中，有機酰胺類成核劑不會熔融，只有成核劑表面才能起到誘導結晶作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低的聚丙烯β晶型成核劑的制備方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種聚丙烯β晶型成核劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)表面胺基化處理：按胺基化助劑的重量為二氧化硅重量的0.5～2.5％，選取胺基化助劑和二氧化硅，二氧化硅的平均粒徑為10～50nm；將胺基化助劑配置成濃度為0.05~0.5mol/L的乙醚溶液(將胺基化助劑溶入乙醚中)，將溶有胺基化助劑的乙醚溶液加入二氧化硅中混合均勻，于15～25℃攪拌2～4小時，干燥，得表面胺基化的納米二氧化硅；

2)負載：按表面胺基化的納米二氧化硅的重量為有機酰胺類物質的300％～1000％，選取表面胺基化的納米二氧化硅和有機酰胺類物質；在80℃～90℃，將有機酰胺類物質溶解于N，N-二甲基甲酰胺中至飽和，得溶液，待用；將表面胺基化的納米二氧化硅分散在該溶液中，緩慢攪拌(攪拌速度為60～180轉/min)下逐步降溫(降溫速率為1～3℃/min)使有機酰胺類物質從溶液中析出，結晶吸附在納米二氧化硅表面；冷卻至室溫后，過濾，干燥，得聚丙烯β晶型成核劑。

所述的胺基化助劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷。

所述的有機酰胺類物質為N，N’-二環己基對苯二甲酰胺或N，N’-二環己基-2，6-萘二甲酰胺。

與目前常用的有機酰胺類β晶型成核劑相比，本發明的有益效果是：

1、本發明獲得的聚丙烯β晶型成核劑(以表面胺基化的納米二氧化硅為載體，將有機酰胺類物質負載在表面胺基化的納米二氧化硅表面而獲得)，其誘導聚丙烯生成β晶型的有效組分仍是N，N’-二環己基對苯二甲酰胺或N，N’-二環己基-2，6-萘二甲酰胺等有機酰胺類物質，但通過表面胺基化的納米二氧化硅的負載作用，使更多的有機酰胺處于粉體表面從而發揮誘導結晶作用，極大的提高了誘導成核效率。

2、現有的有機酰胺類成核劑價格高，本發明通過價格低的納米二氧化硅負載價格高的有機酰胺，稀釋了有機酰胺的高成本，且制備方法簡單。所以本發明獲得的成核劑的生產成本遠低于其他有機酰胺類成核劑的生產成本。

具體實施方式

為了更好的理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：