[發(fā)明專利]一種納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110245796.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102358784A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于杰;秦舒浩;何敏;何文濤;吳丹華;許琛;羅筑;張敏敏;秦軍;魯圣軍;薛斌;李慶豐;張純;郭建兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州省復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): C08K9/02
• 分類號(hào): C08K9/02;C08K5/523
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 顧書(shū)玲;程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)磷酸酯成核劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑的制備方法。

背景技術(shù)

有機(jī)磷酸鹽類成核劑在高結(jié)晶度的聚丙烯加工中應(yīng)用較多，它能賦予制品更高的透明性、剛性和熱變形溫度，有機(jī)磷酸鹽類成核劑主要包括磷酸酯金屬鹽和磷酸酯堿式金屬鹽及其復(fù)配物等，該類產(chǎn)品亦可分為三代。第一代產(chǎn)品問(wèn)世于20世紀(jì)的80年代初，以日本旭電化公司的NA-10為代表;第二代產(chǎn)品是80年代中期旭電化公司推出的NA-11，其成核性能優(yōu)于NA-10，在配合量低于0.1%時(shí)增剛效果甚至高于山梨醇類成核劑;第三代產(chǎn)品的代表是近年來(lái)研制的NA-21，與NA-11相比，NA-21熔點(diǎn)較低，分散性較好，成核效率更高。

另外，蒙脫土屬2∶1型層狀硅酸鹽，其結(jié)構(gòu)單元主要是由一片鋁氧八面體夾在兩片硅氧四面體之間靠共用氧原子而形成的層狀結(jié)構(gòu)，兩四面體與嵌于其間的八面體通過(guò)共用氧原子形成，每一個(gè)片層的厚度約為1?nm，長(zhǎng)和寬各約為100?nm，高度有序的準(zhǔn)二維晶片，此兩類片層的對(duì)稱性相似并且大小幾乎相等。當(dāng)納米蒙脫土分散在樹(shù)脂中后，蒙脫土片層會(huì)隨著氣化的樹(shù)脂堆積在材料表面，形成較致密的碳層，降低了樹(shù)脂的熱釋放速率。同時(shí)，能夠提高材料的彎曲模量和熱變形溫度，對(duì)韌性的損失很小。納米蒙脫土還具有氣體阻隔功能，用于薄膜制品中仍然能保持透明性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是增加有機(jī)磷酸鹽類成核劑更多的功能，提供一種納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑的制備方法，所得成核劑在樹(shù)脂基體中分散性良好，除了具有很好的成核效果之外，由于有蒙脫土的存在又新增阻燃、阻隔等功能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑的制備方法：取納米蒙脫土分散于乙醇水溶液中，然后加入帶氨基的硅烷偶聯(lián)劑，在加熱條件下回流，得氨基改性納米蒙脫土，再加入2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液，攪拌，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，真空干燥，即得納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑。

進(jìn)一步的，上述制備方法為：取90～120重量份的納米蒙脫土分散于40～60%（重量）的乙醇水溶液中制成濃度為0.045～0.05g/ml的溶液，然后加入30～50重量份帶氨基的硅烷偶聯(lián)劑，在60～80℃回流，得氨基改性納米蒙脫土，再加入50～70重量份的2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)?磷酰氯所制得的溶液，40～60℃下攪拌，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，真空干燥，即得納米蒙脫土改性機(jī)磷酸酯成核劑。

最佳的，前述制備方法為：取100重量份的納米蒙脫土分散于50%（重量）的乙醇水溶液中制成濃度為0.048g/ml的溶液，然后加入32.8重量份帶氨基的硅烷偶聯(lián)劑，在60～80℃回流24h，得氨基改性納米蒙脫土，再加入61.8重量份的2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)?磷酰氯所制得的溶液，50℃下攪拌3h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥，即得納米蒙脫土改性有機(jī)磷酸酯成核劑。

前述改性有機(jī)磷酸酯成核劑的制備方法中所述的2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液的溶劑是無(wú)水乙醇。所述2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液的濃度為0.1～0.14g/ml，優(yōu)選為0.12g/ml。

上述技術(shù)方案是將納米蒙脫土和有機(jī)磷酰氯通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑連接起來(lái)并生成有機(jī)磷酸酯，使納米蒙脫土片層之間的作用力減弱，以剝離狀態(tài)分散于樹(shù)脂基體中，促進(jìn)了有機(jī)磷酸酯的分散，從而更好的發(fā)揮有機(jī)磷酸酯的成核作用。另外，

與現(xiàn)有有機(jī)磷酸鹽成核劑相比，本發(fā)明引入納米蒙脫土對(duì)有機(jī)磷酸酯成核劑進(jìn)行改性，有機(jī)磷酸酯以化學(xué)鍵連接在納米蒙脫土表面，可以有效的降低其在樹(shù)脂基體中的團(tuán)聚，增強(qiáng)在基體中的分散性，有效地發(fā)揮成核劑的異相成核作用，同時(shí)，無(wú)機(jī)納米蒙脫土的引入，可進(jìn)一步提高材料的熱穩(wěn)定性和各項(xiàng)力學(xué)性能，同時(shí)賦予該成核劑具有阻燃、氣體阻隔的功能。

附圖說(shuō)明

圖1為紅外譜圖，其中A為納米蒙脫土，B為氨基改性納米蒙脫土，C為有機(jī)磷酰氯，D為改性有機(jī)磷酸酯；

圖2為熱失重圖，其中A為納米蒙脫土，B為改性有機(jī)磷酸酯。

具體實(shí)施方式