[发明专利]一种有机磷酸盐型聚丙烯透明成核剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯成核剂技术领域，特别是涉及一种有机磷酸盐型聚丙烯透明成核剂的制备方法。

背景技术

聚丙烯是一类性能优良、价格便宜、用途广泛的半透明结晶型材料，通过添加成核剂可改善它的结晶性、透明性，获得性能更好的透明聚丙烯材料。

聚丙烯成核剂的种类很多，主要有无机和有机两大类。无机成核剂主要有滑石粉、白炭黑和云母等，它们的应用最早、价格廉价，可提高聚合物制品的刚性和热变形温度，但缺点是对聚丙烯的透明性和表面光泽度影响很大；有机类成核剂品种很多，且近几年应用最广泛，此类成核剂可显著改善聚丙烯的刚性、热变形温度和透明性能等。目前市场上销售的有机类成核剂主要有有机磷酸盐类和山梨醇两大类，现有的有机磷酸盐类成核剂在一定程度上可以提高聚丙烯的结晶温度、力学性能、改善透明性能等。但由于有机磷酸盐类成核剂的熔点较高，一般在300℃以上，高于聚合物的熔融温度，从而导致分散性差，增透效果并不明显，一般推荐用量为基础树脂的0.3%左右，且成本较高。有机磷酸盐类成核剂主要以日本旭电化公司的产品为代表，先后经历了三代产品，分别为NA-10、NA-11、NA-21。其中NA-21是最新一代产品，也是目前市场上最有效的一类有机成核剂之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机磷酸盐型聚丙烯透明成核剂的制备方法，该制备方法简单，由该方法制备的透明成核剂的分散效果好、成核效率高、增透效果显著。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明有机磷酸盐型聚丙烯透明成核剂的制备方法：取2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠，加入液体醇混合，在氮气氛围下加温至40～120℃，搅拌至2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠全部溶解，保持40～120℃恒温，加入六水三氯化铝的醇溶液，恒温反应1～6h，加入硅溶胶，继续恒温反应0.5～1.5h，冷却至室温，调节pH值至6.0，静置，过滤，洗涤，干燥，即得。

液体醇优先选用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇或苯甲醇中的至少一种。

优选的，上述制备方法为：取2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠和液体甲醇混合，在氮气氛围下加温至40℃，搅拌至2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠全部溶解，保持40℃恒温，加入六水三氯化铝的甲醇溶液，恒温反应4h，加入硅溶胶，继续恒温反应1h，冷却至室温，用NaOH溶液调节pH值至6.0，静置，过滤，洗涤，干燥，即得。

前述制备方法中，所用到的原料2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠：液体醇：六水三氯化铝：硅溶胶的比例为12～13g：100ml：1.6～1.7g：10ml～50ml。

上述原料优选为2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠：液体甲醇：六水三氯化铝：硅溶胶的比例为12.72g：100ml：1.669g：16ml。

前述方法中硅溶胶的浓度为5～40％，优选为40％。

上述技术方案中，2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠水解成2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯，在有氧存在下，2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯非常容易发生自由基聚合反应，生成非目的产物的自由基聚合产物，这不但会造成原料的损失和收率的下降，而且生成的自由基聚合产物也不易从目的产物中分离出来，还会增加产物的分离提纯成本，所以，整个反应过程都必须处于无氧状态，需要在氮气氛围下进行。

上述技术方案是申请人经过实验筛选出来的：

表1  透明成核剂的制备参数

注：物料比为2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠和六水合三氯化铝的用量比，硅溶胶的浓度为40％。

透明成核剂的制备方法：

（1) 在250ml的四口烧瓶上装上温度计和回流冷凝器；

（2） 取12.72g原料2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠加入到四口烧瓶中，再向烧瓶中加入100 ml甲醇；

（3） 在氮气保护和搅拌下升温至反应温度，搅拌15min，使2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠全部溶解；

（4）在反应温度下，缓慢滴加含相应比例六水三氯化铝的水或甲醇溶液；

（5）滴加完成后，在反应温度下保温反应；

（6）反应一定时间后，根据表1加或不加水或硅溶胶；

（7）冷却至室温，用NaOH溶液调节pH值至6.0，静置后过滤，滤饼反复水洗后干燥，得到白色粉末，即为所要的产品。