[發明專利]成核劑組合物及其制備方法和聚丙烯材料

有效

• 申請號: 201110184615.0
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102850594A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 顧民;李偉;呂靜蘭;褚海斌;徐耀輝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08K13/02
• 分類號: C08K13/02;C08K5/527;C08K5/523;C08K3/22;C08L23/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯成核劑組合物及其制備方法和聚丙烯材料；具體地，涉及一種聚丙烯有機磷酸鹽成核劑組合物及其制備方法和含有該成核劑組合物的聚丙烯材料。

背景技術

成核劑能促使非結晶型或不完全結晶型聚合物結晶并使晶粒結構微細化，提高聚合物的結晶度，從而提高塑料的硬度、彈性模量、拉伸強度、屈服強度。另一方面，在塑料中均勻分散的成核劑顆粒變小，塑料晶體變得細微，微細化的晶體減少了結晶部分和非晶部分界面上的散射，當晶體尺寸小于1微米時，透明性急劇增加。

聚丙烯成核劑從化學結構上可分為無機、有機兩類。

無機類成核劑主要有滑石粉、二氧化鈦、納米二氧化硅等，二氧化鈦來源豐富，價廉易得，但對制品的透明性和表面光澤有一定的影響，使用效果較差，應用范圍受局限。

有機類成核劑主要有取代二芳基有機磷酸金屬鹽、羧酸金屬鹽和山梨醇衍生物及高分子類型等。有機成核劑與聚合物樹脂有良好的相容性，能夠顯著改善制品的透明性和表面光澤。其中，2，2’-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯氧基)磷酸鈉是新型芳基磷酸酯類成核劑，其特點是熔點高，熱穩定性突出，成核能力強，能改善制品透明性剛性。其中取代二芳基有機磷酸金屬鹽如雙(4，6-二叔丁基苯氧基)磷酸鈉、2，2’-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯氧基)磷酸鈉等，能顯著地改善這些樹脂的加工性能。但是這類成核劑的熔點過高、分散性差，與樹脂的相容性有限、在對于增加聚烯烴的剛性方面有一定的局限性。

這兩種成核劑單獨使用時突出的不足表現為分散性差，影響成核效果。并且不能對聚烯烴的剛性和韌性有整體的提高。

例如，CN?1521203A公開了一種有機聚丙烯成核劑，該成核劑采用單一取代二芳基有機磷酸酯金屬鹽類成核劑，可以顯著提高聚丙烯的機械強度，但是由于該成核劑為單一的有機磷酸酯，沒能很好地解決熔點過高、與樹脂的相容性有限、分散性差、易導致制品表面出現不熔物等缺點，并且對聚烯烴的剛性、韌性和耐熱性的改善有待于進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的上述缺點，提供一種能夠提高樹脂的剛性、韌性和耐熱性的有機磷酸鹽成核劑組合物及其制備方法和含有該組合物的聚丙烯樹脂。

為了達到上述目的，本發明提供一種成核劑組合物，該成核劑組合物含有下列化學式(I)和/或(II)所示的取代二芳基有機磷酸鹽及金紅石型納米二氧化鈦，

式(I)中，R₁、R₂、R₃和R₄相同或不同，各自代表氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基，M₁為堿金屬陽離子；式(II)中R₅、R₆、R₇和R₈相同或不相同，各自代表氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基，M₂為堿金屬陽離子。

另，本發明還提供一種成核劑組合物的制備方法，該方法包括將(I)和/或(II)所示的取代二芳基有機磷酸鹽及金紅石型納米二氧化鈦進行混合，

式(I)中，R₁、R₂、R₃和R₄相同或不同，各自代表氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基，M₁為堿金屬陽離子；式(II)中R₅、R₆、R₇和R₈相同或不相同，各自代表氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基，M₂為堿金屬陽離子。

另，本發明還提供一種聚丙烯材料，該聚丙烯材料含有聚丙烯樹脂和上述的成核劑組合物。

本發明的聚丙烯成核劑由于含有上述無機和有機的兩種結晶化合物，因此整體改善了聚丙烯材料的剛性、韌性和耐熱性。究其原因，可能是因為取代二芳基磷酸鹽可引導聚丙烯形成α晶型聚丙烯，可以顯著提高聚烯烴的剛性；金紅石型納米二氧化鈦有利于成核劑的分散，可大大提高聚丙烯的韌性，而且，二者配合后可以進一步提高聚丙烯材料的耐熱性。

具體實施方式