[發明專利]一種用于提高聚丁烯-1晶型轉化速率的專用助劑制備方法及專用助劑的應用

有效

• 申請號: 201911092720.4
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110684288B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 王波;李旺;林福華;楊彰雄;劉焱超;韓曉靜;李靜博
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: C08L23/20
• 分類號: C08L23/20;C08L1/10
• 代理公司: 太原弘科專利代理事務所(普通合伙) 14118
• 代理人: 趙宏偉

本發明涉及一種用于提高聚丁烯?1晶型轉化速率的專用助劑的制備方法及專用助劑的應用，屬于高分子材料技術領域，具體包括將降冰片烯二羧酸皂金屬鹽白色固體粉末溶于N，N?二甲基甲酰胺中并完全溶解；再緩慢滴加鹽酸溶液，調節PH值至2?5之間；將纖維素粉末加入到上述體系中，攪拌使其分散均勻；然后再加入滴加氫氧化鈉溶液，調節PH值至8?10之間，并維持在80℃?100℃，攪拌反應2?6小時；反應結束后將固體產物過濾、水洗、烘干，再置于N，N?二甲基甲酰胺中除雜，最后經過過濾、水洗、烘干后得到白色粉末，白色粉末為專用助劑，本發明制得的專用助劑，能夠使PB?1熔融加工后轉變為穩定的晶型I的時間可以縮短為36h左右，使PB?1能夠大規模生產及應用。

技術領域

本發明涉及一種用于提高聚丁烯-1晶型轉化速率的專用助劑制備方法及專用助劑的應用，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

聚丁烯-1(PB-1)具有優異的綜合性能，尤其適用于飲用和供暖等領域的熱水管材。與目前國內主流無規共聚聚丙烯(PP-R)管材相比，PB-1管材具有長期使用環向應力承受能力強、抗蠕變性能優異、能耗低、不結垢等優點，而施工性能與PP-R相近。但是，PB-1為多晶型聚合物，熔融加工成型后首先生成不穩定的晶型II，室溫下7天后，才可以轉變為穩定的、具有利用價值的晶型I。以上缺點限制了iPB的廣泛應用，是其亟待解決的問題。

近年來，研究者們使用混合輔助成型，記憶有序熔融，兩步退火等方法加快其晶型轉變速率，取得了一定進展。但是，以上方法都有操作復雜不可工業化應用的弊端。

公開號為CN106046573A，CN106147045A，CN105924811A，CN106147044A的中國專利均報道了一系列直接使用聚丙烯成核劑促進PB-1晶型轉化速率的應用。但是，上述研究中的PB-1在約44小時左右全部轉化，而44小時轉化完成也遠遠無法達到實際應用的要求。

發明內容

為解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種用于提高聚丁烯-1晶型轉化速率的專用助劑制備方法及專用助劑的應用，通過添加該專用助劑，PB-1熔融加工后轉變為穩定的晶型I的時間可以縮短為36h左右，可以適合PB-1的大規模生產及應用。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為一種用于提高聚丁烯-1晶型轉化速率的專用助劑制備方法，包括以下步驟：

S1、將5g降冰片烯二羧酸皂金屬鹽白色固體粉末在100℃-130℃條件下溶于50-100ml N，N-二甲基甲酰胺中，使其完全溶解；

S2、向步驟S1中體系中緩慢滴加過量濃度為30％-50％的鹽酸溶液，使體系的pH值保持在2-5之間；

S3、將1-5g粒徑為20-200μm的纖維素粉末加入到上述步驟S2的體系中，攪拌使其分散均勻；

S4、然后再向步驟S3的體系中加入滴加濃度為30％-50％的氫氧化鈉溶液，使體系的pH值維持在8-10之間，并將體系溫度維持在80℃-100℃，攪拌反應2-6小時；

S5、反應結束后將固體產物過濾、水洗、烘干，再將烘干后的粉末置于130℃下50-100ml N，N-二甲基甲酰胺中除雜，最后經過過濾、水洗、烘干后得到白色粉末，白色粉末為可以大幅提高聚丁烯-1晶型轉變速率的專用助劑。

優選的，所述步驟S1中降冰片烯二羧酸皂金屬鹽的結構式為

式中M為2-3價的金屬元素，M為3價金屬元素時，x＝y＝1；M為2價金屬元素時，x＝1，y＝2。

優選的，所述步驟S3中的纖維素粉末為微晶纖維素或細菌纖維素。

一種用于提高聚丁烯-1晶型轉化速率的專用助劑的應用，將聚丁烯-1樹脂與0.01％-0.5％的上述專用助劑在高速混合機中混合均勻，經過擠出、造粒、注塑等步驟成型。