[發明專利]聚多巴胺用于聚丙烯β成核及聚多巴胺/聚丙烯復合材料

有效

• 申請號: 201510765955.0
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105255010B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 黃亞江;劉世鄉;楊俊龍;呂亞棟;楊其;李光憲
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L79/02;C08G73/02
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 劉文娟;柯海軍

本發明屬于高分子材料用助劑制備技術領域，特別涉及等規聚丙烯材料的一種多功能、高效β成核劑的制備方法。本發明指出聚多巴胺可用作聚丙烯的β成核劑中。本發明提供了一種成核效率高、與聚丙烯基體相容性好、制備方法簡單，并且能夠提高聚丙烯材料熱氧穩定性的多功能、高效β晶成核劑。

技術領域

本發明屬于高分子材料用助劑制備技術領域，特別涉及等規聚丙烯材料的一種多功能、高效β成核劑的制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是一種半結晶性聚合物，根據不同的結晶條件可生成α、β、γ、δ和擬六方態等結晶形態。PP在普通的加工條件下一般生成較為穩定及常見的α晶體結構。而由于β晶體較α晶體結構的穩定性低，只能通過在特殊的條件獲得，如在一定的溫度梯度場、剪切力場作用下，或者在β成核劑存在的條件下等。β晶型PP除保持了α晶型良好的綜合性能外，其斷裂伸長率、抗缺口沖擊強度可較α晶型PP高數倍，還具有更高的熱變形溫度以及良好的韌性等優點。因此，如何獲得β晶型聚丙烯或提高聚丙烯中β晶體的含量，成為聚丙烯材料加工及改性領域研究的熱點之一。

目前，在聚丙烯基體中加入高效的β成核劑是獲取含有高β晶含量PP的最簡單有效的方法之一。主要由于該方法所用設備較少，加工工藝簡單且易操作，能夠大規模制備具有高β晶含量的聚丙烯材料。常見的β成核劑主要有以下四類：(1)具有平面結構的稠環化合物，如蒽、菲和硫化二苯胺等；(2)第ⅡA族金屬元素的某些鹽類及二元羧酸的復合物，如硬脂酸鈣和庚二酸的混合物；(3)芳香胺類，如2,6-苯二甲酸環己酰胺和2,6-萘二甲酸環己酰胺等；(4)稀土類化合物，如稀土表面處理劑LaC與碳酸鈣的混合物。

隨著近年來新型合成、加工技術的發展，β成核劑的種類及其成核效率也得到了明顯的提升，然而現有的β晶成核劑往往還存在一定的問題，例如制備成本較高、成核效率仍然較低、與聚丙烯基體的相互作用差、重復加工后β成核效率下降及作用功能單一等問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有β成核劑的不足，提供一種成核效率高、與聚丙烯基體相容性好、制備方法簡單，并且能夠提高聚丙烯材料熱氧穩定性的多功能、高效β晶成核劑。

本發明的技術方案：

聚多巴胺作為聚丙烯β成核劑的用途。即本發明指出了聚多巴胺可用作聚丙烯β成核劑。

進一步，聚多巴胺作為聚丙烯β成核劑的用途中，聚多巴胺的添加量為聚丙烯質量的0.01～2wt％。

優選的，聚多巴胺的添加量為聚丙烯質量的0.1～1wt％。

更優選的，聚多巴胺的添加量為聚丙烯質量的0.5wt％或1wt％。

進一步，所述聚多巴胺的粒徑為100～1000nm。

進一步，所述聚多巴胺采用下述方法一進行制備：

將多巴胺溶解在生物緩沖溶液中形成混合液，控制混合液的pH值為6.0～10.0，所得混合液于20～100℃下反應時間1～72小時；然后將反應體系進行抽濾、洗滌并干燥即得聚多巴胺；其中，生物緩沖溶液為磷酸鹽溶液或三羥甲基氨基甲烷溶液。

優選的，所述生物緩沖溶液為三羥甲基氨基甲烷溶液。

優選的，控制混合液的pH值為8.5，反應溫度為60℃，反應時間為24小時。

優選的，方法一中，采用去離子水洗滌，洗滌至少三次。

進一步，所述聚多巴胺還可采用下述方法二進行制備：

將多巴胺溶解在一水合氨與乙醇的混合溶液中，在室溫下反應1～72小時，然后將反應體系離心、洗滌并干燥即得聚多巴胺；其中，一水合氨與乙醇的體積比為，1.5～7.5︰100。