[發明專利]一種高分子材料自成核的方法

在審

• 申請號: 201711338793.8
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107915967A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 葉海木;陳曉彤;劉萍;姚淑芳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;D01F6/92;D01F1/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,王春霞

技術領域

本發明涉及一種高分子材料自成核的方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

近年來，高分子材料被廣泛應用于生活與生產各個領域。但與傳統的金屬和陶瓷等材料相比，高分子材料的機械性能和耐熱性較差。對于多數結晶型高分子材料，其結晶能力與行為對材料性能有很大影響，低結晶速率和結晶度嚴重制約了其應用與發展。為了提高聚合物材料的結晶能力，改善其機械性能，目前使用最廣泛的改性方法就是往高分子基體中添加成核劑。目前使用的成核劑主要為異相成核劑，此類成核劑的分散狀況及其與高分子基體的相容性差均可能會降低成核效果；并且異相組分的引入可能會縮小高分子基體材料的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種高分子材料自成核的方法，本發明制備過程可操作性好、生產效率高，所獲得材料性能好。

本發明提供的一種高分子材料自成核的方法，包括如下步驟：將伸直鏈晶體作為自成核劑與高分子材料進行共混，即得到含自成核劑的高分子材料。

上述的方法中，所述伸直鏈晶體與所述高分子材料的質量比可為0.1～20:100，具體可為0.5:99.5、1:99、2:98、5:95、10:90、0.5～10:100或0.1～15:100。

上述的方法中，制備所述伸直鏈晶體包括如下步驟：將所述高分子材料與尿素通過溶液法或熔體法進行混合，經過熱處理后除去尿素組分，得到高分子伸直鏈晶體。

上述的方法中，制備所述伸直鏈晶體具體包括如下步驟：1)在低壓下，將所述高分子材料與尿素通過溶液法或熔體的方法物理混合，得到二者的混合體系，所述低壓條件介于0.1～10個大氣壓；2)將上述步驟1)中所得的混合體系，進行熱處理，從而獲得復合物，所述處理溫度為對應聚合物熔點的正負50℃范圍區間；3)在低壓下，將上述步驟2)中所得復合物中的小分子組份除去，即得到所述伸直鏈晶體。

上述制備所述伸直鏈晶體的方法中，所述高分子材料與尿素的摩爾比為0.01～1:100。

上述的方法中，所述高分子材料包括二元酸與元二醇的聚合物、環內酯的聚合物和羥基羧酸的聚合物、聚醚和聚酰胺中的至少一種；

所述二元酸為HOOC-(CH₂)_n-COOH，n為零或正整數，所述二元醇為HO-(CH₂)_m-OH，m為正整數；

所述環內酯的聚合物和羥基羧酸的聚合物分子鏈的重復結構單元為-(CH₂)_x-COO-，x為正整數；

所述聚醚分子鏈的重復結構單元為-(CH₂)_y-O-，y為正整數；

所述聚酰胺為所述二元酸與二元胺的聚合物，所述二元酸為HOOC-(CH₂)_n-COOH，n為零或正整數，所述二元胺為H₂N-(CH₂)_z-NH₂，z為正整數。

上述的方法中，所述共混的方法采用熔融共混法；

所述共混的溫度為基體高分子熔點與其伸直鏈晶體熔點之間，時間可為10～30min，具體可為10min、15min、20min或30min。

本發明中，采用所述高分子材料制備的所述伸直鏈晶體，所述伸直鏈晶體可作為所述高分子材料的成核劑；所述伸直鏈晶體作為所述高分子材料的成核劑，提高了所述高分子材料的結晶效率和結晶度，使得成核后的材料性能更好。

本發明具有以下優點：

本發明采用高分子材料制備的具有高熔點的伸直鏈晶體，伸直鏈晶體作為高分子基體自身的成核劑來改善材料結晶與性能；伸直鏈晶體在高分子基體的熔體中能夠保持其晶體，并在降溫時作為基體的成核劑使用，提高了成核的效率；制備過程可操作性好、生產效率高，所獲得材料性能好，具有顯著的經濟和社會效益。

附圖說明

圖1為本發明實施例1聚丁二酸丁二酯原料和加入自成核劑的聚丁二酸丁二酯材料的熔體降溫DSC曲線。

圖2為本發明實施例1中聚丁二酸丁二酯原料和加入自成核劑的聚丁二酸丁二酯材料熔體在85℃等溫結晶的球晶形貌，其中圖2(a)為聚丁二酸丁二酯原料的熔體在85℃等溫結晶的球晶形貌，圖2(b)為加入自成核劑的聚丁二酸丁二酯材料的熔體在85℃等溫結晶的球晶形貌。

具體實施方式