[發(fā)明專利]一種硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑的制備方法

有效

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• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102382326A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 于杰;張敏敏;劉輝;秦舒浩;何敏;何文濤;黃偉江;吳丹華;羅筑;秦軍;魯圣軍;薛斌;韋良強
• 申請（專利權）人: 貴州省復合改性聚合物材料工程技術研究中心
• 主分類號: C08K9/02
• 分類號: C08K9/02;C08K5/523
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 顧書玲;程新敏

技術領域

本發(fā)明涉及成核劑技術領域，特別是涉及一種硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑的制備方法。

背景技術

成核劑的加入可改變聚合物的結晶行為，加快結晶速率、增加結晶密度和促使晶粒尺寸微細化，達到縮短成型周期、提高制品透明性、表面光澤、抗拉強度、剛性、熱變形溫度、抗沖擊性、抗蠕變性等物理機械性能，是一種新功能助劑。常用的成核劑有山梨醇類成核劑、有機磷酸鹽類成核劑等。

山梨醇類成核劑能夠賦予制品較好的透明性、表面光澤度和其它物理機械性能。山梨醇類成核劑易發(fā)生降解反應，釋放出母體醛而產生氣味，并且對制品的耐熱性能和剛性提高幅度不大。有機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配物等，該類產品亦可分為三代。第一代產品問世于20世紀的80年代初，以日本旭電化公司的NA-10為代表;第二代產品是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%時增剛效果甚至高于山梨醇類成核劑;第三代產品的代表是近年來研制的NA-21，與NA-11相比，NA-21熔點較低，分散性較好，成核效率更高。有機磷酸鹽類成核劑在高結晶度的聚丙烯加工中應用較多，它能賦予制品更高的透明性、剛性、熱變形溫度和結晶溫度，但有機磷酸鹽類成核劑在改善制品透明性能方面不及山梨糖醇類成核劑。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現有有機磷酸鹽成核劑透明性能不好的缺陷，提供一種硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑的制備方法，所得成核劑的成核、增剛和增透的效果優(yōu)于現有的有機磷酸鹽類成核劑。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下的技術方案：

本發(fā)明改性有機磷酸酯成核劑的制備方法：在硅溶膠中加入2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液，充分反應后抽濾，洗滌，烘干，所得白色粉末即為硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑。

具體的，上述改性有機磷酸酯成核劑的制備方法為：在10～80ml硅溶膠中加入濃度為0.1～0.14g/ml的2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液50ml，在20～80℃條件下反應1～10h，抽濾，蒸餾水洗滌，烘干，所得白色粉末即為硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑。

優(yōu)選的，前述制備方法：在50ml硅溶膠中加入濃度為0.124g/ml的2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液50ml，在20～25℃條件下反應1～10h，充分反應后抽濾，蒸餾水洗滌，烘干，所得白色粉末即為硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑。

前述制備方法中，所用的硅溶膠的質量百分比濃度為20～40%，優(yōu)選30%，硅溶膠的粒徑優(yōu)選在10～50nm。

前述制備方法中，所述2,2′-亞甲基-雙(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液的溶劑是無水乙醇。

原理分析：硅溶膠是二氧化硅粒子在水中的穩(wěn)定分散體系，粒子的內部結構為硅氧烷鍵(-Si-O-Si-)，表層由許多硅氧醇基(-SiOH)和羥基(-OH)所覆蓋。二氧化硅大的比表面積可以更好的發(fā)揮有機磷酸酯的成核作用，同時在二氧化硅粒子表面接枝磷酸基團的空間位阻可以阻止溶膠中二氧化硅顆粒的團聚，增強其在聚合物基體中的分散。硅溶膠中的硅溶膠接枝有機磷酸酯成核劑后，形成一個空間網絡結構，從而具有更好的成核效果。

與現有技術相比，本發(fā)明的接枝改性有機磷酸酯成核劑由于空間位阻的作用，提高了成核劑在聚乙烯、聚丙烯等塑料中的分散度，提高了結晶溫度、降低了霧度，并且具有較好的力學性能，與現有常用的NA-11、NA-21成核劑相比，具有更好的成核效果。

附圖說明

圖1為紅外譜圖，A為硅溶膠，B為2,2′-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酰氯，C為硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑；

圖2為熱失重圖，D為硅溶膠，E為硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑；

圖3為核磁共振³¹P譜圖；

圖4為結晶溫度圖，F為聚丙烯，G為聚丙烯+硅溶膠接枝改性有機磷酸酯成核劑，H為聚丙烯+NA-11，I為聚丙烯+NA-21。

具體實施方式