[發明專利]一種絡合型聚酯成核劑及包含該聚酯成核劑的復合物及制備方法

在審

• 申請號: 202010248818.0
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111423468A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王克智;李向陽;毛晨曦;張建軍;唐鈺;林福華;李訓剛;鞏翼龍;張鴻宇;王凱;王晨;張惠芳;代燕琴;王冉;王晶;劉鳳玉;張咪;楊樹竹;鐘艷文;陸朝陽
• 申請（專利權）人: 山西省化工研究所（有限公司）
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38;C07C53/126;C07C51/41;C08K5/5317;C08L67/00
• 代理公司: 太原弘科專利代理事務所(普通合伙) 14118
• 代理人: 張筱莉

本發明公開了一種絡合型聚酯成核劑及其制備方法，以及包含該聚酯成核劑的聚酯復合物及制備方法，通過將芳基膦酸鋅的磷氧雙鍵與長碳鏈脂肪酸鈣中的鈣離子在溶劑體系下反應生成絡合物，使其在聚酯樹脂體系中不產生團聚，分散性更好，在促進聚酯結晶過程中成核點增多的同時，長碳鏈脂肪酸端基的存在使其分子鏈移動更加容易，從晶核形成到晶體生長兩階段促進了聚酯的結晶，提高了結晶速度，增加了結晶度，并由此帶來尼龍制品在剛性、韌性、耐熱性及透明性等方面性能的提升。本發明解決了現有成核劑會對樹脂分子量造成變化、與聚酯集體樹脂相容性差、損害力學性能且單一小分子羧酸鹽類化合物在樹脂中分散困難的問題。

技術領域

本發明屬于熱塑性聚酯成核劑技術領域，具體涉及一種絡合型聚酯成核劑及其制備方法，以及包含該聚酯成核劑的聚酯復合物及制備方法。

背景技術

PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)等熱塑性聚合物，具有高的模量和強度，良好的耐化學藥品性和電絕緣性能，廣泛應用于纖維、薄膜、吹塑制品、電子產品和汽車配件等領域。但其作為工程塑料使用時，較慢的結晶速率和較低的結晶度導致加工周期長、耐熱性差等問題嚴重制約了其應用領域的拓展。

目前，聚酯的結晶改性主要通過添加成核劑的方式來解決。常用的聚酯成核劑種類主要有無機類成核劑、有機類成核劑、高分子類成核劑等。

無機類成核劑主要以無機粉體為主。此類成核劑特點是來源廣泛、價廉易得，但其缺點也很突出，成核效果受粉體的粒徑、分散性及添加量等因素制約，難以達到理想的使用效果，而且該類成核劑與聚酯基體樹脂相容性較差，對聚酯制品的透明性、光澤度及強度都有很大影響。

有機類成核劑主要以一元羧酸的Na、Li、Ba、Mg、Ca鹽，安息香酸的Na、K、Ca鹽等為主，以科萊恩的長碳鏈脂肪羧酸鈉鹽Licomont NaV 101為主。有報道稱此類雖然成核效率高，但是不可避免地引起PET分子質量降低，從而損害力學性能。

高分子類成核劑以目前主要以美國DuPont公司開發的Surlyn系列離聚物鈉鹽為主。據報道稱此類成核劑Surlyn能在高溫下與PET分子鏈反應而形成帶離子端基的產物PET-COONa，從而起到結晶促進作用。但此類成核劑屬于化學成核劑的范圍，會對樹脂的分子量造成變化，難以控制。

發明內容

為了克服現有成核劑會對樹脂分子量造成變化、與聚酯基體樹脂相容性差、損害力學性能等缺陷，本發明提供了一種采用物理成核劑原理，極大的提高了聚酯的結晶速度和結晶度，同時解決單一小分子羧酸鹽類化合物在樹脂中分散困難的絡合型聚酯成核劑及其制備方法，以及包含該聚酯成核劑的聚酯復合物及制備方法。

本發明為了達到上述目的所采用的技術方案是：

一種絡合型聚酯成核劑，是由芳基膦酸鋅與長碳鏈脂肪酸鈣絡合生成，具有如下式(Ⅰ)結構：

式(Ⅰ)中：R為C₁₁-C₃₁；R₁、R₂、R₃分別為氫原子或者C₁-C₈。

優選的，所述芳基膦酸鹽為苯基膦酸鋅。

優選的，所述長碳鏈脂肪酸鈣為褐煤蠟酸鈣。

進一步地，所述芳基膦酸鋅與長碳鏈脂肪酸鈣的質量比為1～9:9～1。

優選的，所述乙醇、芳基膦酸鋅與長碳鏈脂肪酸鈣的質量比為5:5。

一種絡合型聚酯成核劑的制備方法，包括如下步驟：將按質量比50:1～9:9～1稱好乙醇、芳基膦酸鋅與長碳鏈脂肪酸鈣加入反應釜混合均勻，然后升溫至回流溫度保持30min，冷卻至室溫后過濾，濾餅在小于80℃下真空干燥1小時，得到絡合型聚酯成核劑。