[發明專利]一種苯甲酸鈉復合粉末及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210426073.8
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103788475A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 劉軼群;張德鵬;郭敏;潘國元;張楊
• 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: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K9/04;C08K5/098;C08K3/34
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及聚丙烯成核劑領域，更進一步說，涉及一種苯甲酸鈉復合粉末及其制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯是一種熱塑性塑料，由于它具有低廉的價格和優異的綜合性能，所以得到越來越廣泛的應用，因此它的生產需求與日俱增。為了滿足不同應用領域的諸多要求，人們不斷研究出各種方法對聚丙烯的性能進行改進。其中通過添加成核劑，提高聚丙烯制品的力學性能是實現聚丙烯高性能化的一種簡單易行，且行之有效的改性方法，見文獻《成核劑對聚丙烯力學性能的影響》，現代塑料加工應用。2005,17（1）：55-57。

苯甲酸鈉（Sodium?benzoate）又稱安息香酸鈉，分子式為C₆H₅CO₂Na,是苯甲酸的鈉鹽,由碳酸氫鈉溶液中和苯甲酸，再經過濾、蒸發和結晶而制得，可用作酸性防腐劑，也可作為聚合物樹脂的成核劑使用。

苯甲酸鈉作為分散型成核劑，可以提高聚丙烯的結晶溫度，縮短結晶時間；苯甲酸鈉成核劑與其他成核劑相比，具有合成工藝簡單、成本低、無毒、等優點。文獻《苯甲酸鈉作為熱塑性材料成核劑研究及應用進展》科技導報，2009，27（16）110-115列舉了一些苯甲酸鈉作為成核劑的研究實例。

苯甲酸鈉在聚丙烯中作為成核劑使用可以明顯地細化球晶，同時使得結晶均勻化、規整化，參見《現代塑料加工應用》，2005，17（1）：55-57。中國專利CN101845171介紹了一種含有苯甲酸鈉的復合成核劑的組成部分使聚丙烯的沖擊強度可提高50%。美國專利US19930034794、US19950477023歐洲專利EP19940870025等介紹了使用苯甲酸鈉作為成核劑來提高聚丙烯薄膜的延展性的方法。

但作為一種分散型成核劑，苯甲酸鈉在聚丙烯中的成核效果與其分散顆粒的大小和均勻程度，密切相關，目前還未有一種將分散型成核劑直接在樹脂基體中分散到很微小尺度的理想方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的成核劑在基體樹脂中分散不均的問題，本發明提供了一種苯甲酸鈉復合粉末及其制備方法和應用。發明借助常溫下為固態的復合粉末體系可以使成核劑在基體樹脂中更好地分散，以達到提高力學性能的目的。

本發明的目的之一是提供一種苯甲酸鈉復合粉末。

成核劑、油和表面活性劑；

所述成核劑為苯甲酸鈉成核劑或苯甲酸鈉與凹凸棒土的復合成核劑；復合成核劑中苯甲酸鈉與凹凸棒土的重量比是95:5~5:95，優選75:25~25:75；

所述表面活性劑為失水山梨醇酐單棕櫚酸酯或山梨醇酐單硬脂酸酯；

所述油為與水不互溶的液體；

苯甲酸鈉的含量為7～22wt%；

油的含量為9～16wt%；

表面活性劑的含量為45～77wt%。

本發明的目的之二是提供一種苯甲酸鈉復合粉末的制備方法。

包括：油，水，醇，表面活性劑，苯甲酸鈉在高溫下混合制成透明液態混合物，加入或不加入無機粒子，然后迅速冷卻，制成固態混合物。

透明液態混合物中，

油的用量范圍是5～8wt%；

水的用量范圍是28～43wt%；

醇的用量范圍是17～32wt%；

表面活性劑的用量范圍是28～38wt%；

苯甲酸鈉的用量范圍是3～12wt%。

具體包括以下步驟：

（1）表面活性劑加熱至熔融；

（2）依次加入苯甲酸鈉水溶液、油、醇；混合，得到透明液態混合物；

（3）加入或不加入無機粒子后迅速冷卻至0℃以下，得到固態混合物；

（4）干燥；

更具體地，

1、將常溫下為固態的表面活性劑在磁力攪拌器攪拌下水浴加熱至70℃至熔融；

2、將苯甲酸鈉水溶液加入到熔融狀態下的表面活性劑中；

3、加入油相；

4、加入作為助表面活性劑的醇。

5、將步驟4所得到的透明混合物迅速冷卻至0℃以下，得到固體混合物；

6、將步驟5所述混合物放入真空干燥箱中常溫下保壓干燥，去除其中的大部分水分和正丙醇后得到分散于固體表面活性劑中的復合苯甲酸鈉粉末成核劑。

7、或者將步驟4所得的透明混合物中加入無機粒子，并將混合物迅速冷卻至0℃下，得到固態混合物。