[發明專利]一種成核劑組合物及其制備方法和聚丙烯材料

有效

• 申請號: 201110184629.2
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102850595A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 顧民;褚海斌;徐耀輝;呂靜蘭;李偉
• 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;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)磷酸鋁是第三代芳基磷酸酯類成核劑，對于改善制品的透明性有極其突出的作用。但是這類成核劑的熱穩定性能較差，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透明性有整體的提高。

CN?1521203A公開了一種有聚丙烯成核劑的制備方法，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，沒有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和透明性有待進一步提高。

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、透明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。

為了實現上述目的，本發明提供一種成核劑組合物，該組合物含有下列化學式(I)所示的取代二芳基有機磷酸鹽和金紅石型納米二氧化鈦，

式(I)中，R₁、R₂、R₃和R₄相同或不相同；R₁、R₂、R₃和R₄各自為氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基；M為金屬陽離子，M的價數＝m+n；m為有機磷基團(即中括號內的部分)的配位數，m≥1；n為羥基個數。

另，本發明還提供一種成核劑組合物的制備方法，該方法包括將式(I)所示的取代二芳基有機磷酸鹽與金紅石型納米二氧化鈦粉末混合。

式(I)中，R₁、R₂、R₃和R₄相同或不相同；R₁、R₂、R₃和R₄各自為氫原子或C₁-C₆的取代或未取代的直鏈或支鏈的烷基；M為金屬陽離子，M的價數＝m+n；m為有機磷基團(即中括號內的部分)的配位數，m≥1；n為羥基個數。

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。

本發明充分利用成核劑在聚烯烴結晶過程不同的引導作用，制備出的成核劑綜合提高了聚丙烯制品的剛性和透明性，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

根據本發明的成核劑組合物，其中，各組分的含量可以在較大的范圍內變動，優選，以成核劑組合物的總重為基準，取代二芳基有機磷酸鹽占10-80重量％，金紅石型納米二氧化鈦占20-90重量％；更優選，所述取代二芳基有機磷酸鹽占20-70重量％，所述金紅石型納米二氧化鈦占30-80重量％；最優選，所述取代二芳基有機磷酸鹽占30-60重量％，所述金紅石型納米二氧化鈦占40-70重量％。

根據本發明的成核劑組合物，優選，所述成核劑的平均粒徑10微米以下，更優選，5微米以下。本發明中，所述成核劑的平均粒徑的含義為當被測顆粒的某種物理特性或物理行為與某一直徑的同質球體(或組合)最相近時，就把該球體的直徑(或組合)作為被測顆粒的等效粒徑。