[发明专利]一种聚丙烯的复合β晶型成核剂

说明书

分案声明

本申请是2007年3月12日提交的申请号为200710027115.X、发明名称为“一种聚丙烯的复合β晶型成核剂”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯加工的复合型β晶型成核剂。

背景技术

对结晶性高分子聚丙烯而言，结晶特性是决定其力学、光学等性能的重要因素。等规聚丙烯的分子链均为3螺旋构型，晶体结构可形成α、β、γ、δ和拟六方态等五种。单斜晶系的α晶型最为稳定，目前商品化的聚丙烯(简称PP)中主要为此类晶型，但其韧性较差，这也是通常PP抗冲击性能差的原因。β晶型属六方晶系，这种晶型的PP具有良好的冲击韧性，近年来因其在增韧及制造电容器粗化膜方面有独特性能而受到重视。提高PP中β晶型的含量，对改善PP的性能有重大意义。

由于PP的β晶型在热力学上是准稳定、动力学上是不利于生成的一种晶型，在通常的加工或结晶条件下难以得到，只有在特殊条件下(如在一定的温度梯度，或剪切作用)才能形成少量β晶型。添加某些能诱导生成β晶型的所谓“β晶型成核剂”(或称“β成核剂”)是可获得高含量β晶型、也是目前唯一可工业化实施的途径。

与通常诱导α晶型的α成核剂相比，β晶型成核剂具有明显的特异性，即只有少数具有特殊结构的物质才具有β晶成核作用。到目前为至真正具有明显β结晶效果或在这一领域产生较大影响的β成核剂主要有以下四类：第一类是少数具有准平面结构的稠环化合物，如γ喹吖啶酮γ-Quinacridone染料E3B、三苯二噻嗪Triphenodithiazine等；第二类是史观一等在DE-A-3610644、EP0682066、CN 1004076B等专利中公开的某些第IIa族元素的盐类或其与特定二元羧酸的复合物或化合物，典型的例子为硬脂酸钙/庚二酸复合物或庚二酸钙。EP 0887475、CN 1210103中用亚氨酸与周期表中第II A族金属元素形成的盐类，也属于此类；第三类是1994年日本新理化公司报道的一类芳酰胺类物质，主要包括苯二甲酸环己酰胺和萘二甲酸环己酰胺；第四类是冯嘉春等在中国专利ZL00117339.1中公开的稀土配合物类β成核剂。尽管第三、四类成核剂具有很高的成核效率且已实现工业化生产，但与常用的α成核剂相比，β成核剂种类少且价格昂贵，寻找高效、低成本的β成核剂，仍然是该领域十分重要的研究课题。

为此，有必要提供一种低成本的复合型β晶型成核剂，其可以降低昂贵的β晶型成核剂的有效使用量，但仍具有良好的成核作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型β晶型成核剂，该复合型β晶型成核剂可以降低β晶型成核剂的有效使用量。

为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种聚丙烯的复合β晶型成核剂，该复合β晶型成核剂包括一种或一种以上的β晶型成核剂以及一种或一种以上的协效剂组成，其中，按重量比计，β晶型成核剂与协效剂的比例为99.50∶0.50～1.00∶99.00，优选为95.00∶5.00～5.00∶95.00；而协效剂则是选自于如下一组物质中的一种或一种以上：含芳香环的物质、杂环类物质和无机粉体；其中，无机粉体可以是5nm-500μm的微细、超细或纳米粉体，优选为10nm-100μm的微细、超细或纳米粉体。

优选地，在上述的复合β晶型成核剂中，β晶型成核剂与协效剂的比例为90.00∶10.00～10.00∶90.00；更优选地，β晶型成核剂与协效剂的比例为90.00∶10.00～30.00∶70.00。

在本发明的复合β晶型成核剂中，协效剂可以为有机的物质，如含芳香环的物质和/或杂环类物质，更具体可以如苯、芴、噻吩、或其衍生物或其衍生物的盐。一种具体的协效剂可以是芴-噁二唑化合物A，该化合物具有如下的结构式：

式中，n＝1-4，优选n＝2。

在本发明的复合β晶型成核剂中，协效剂可以为微细、超细或纳米级的无机粉体，如稀土化合物粉体、某些碳酸钙粉体等。对于无机粉体类协效剂，其粒径大小可以在1nm-500μm的，优选为5nm-500μm的微细、超细或纳米粉体，更优选为10nm-100μm的微细、超细或纳米粉体。本发明的协效剂特别还可以是介孔材料，如沸石粉体、多孔二氧化硅、多孔氧化铝等。