[发明专利]一种聚丙烯β晶型成核剂组合物及其制法和一种β晶型聚丙烯组合物及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯成核剂领域，进一步地说，是涉及一种聚丙烯β晶型成核剂组合物及其制法和由其制备的一种β晶型聚丙烯组合物及制法。

背景技术

聚丙烯树脂因原料来源丰富，合成工艺简单，价格低廉，综合性能良好等诸多优点而成为应用最广泛的通用塑料之一。但聚丙烯树脂却存在韧性低，抗冲性能差的致命缺陷。

现有技术中多采用在聚丙烯树脂中引入β晶型成核剂，以使其结晶时诱发形成β晶型，以改善聚丙烯冲击性差的问题。目前成熟使用的β晶型成核剂并不多，主要有2,6-苯二甲酸环己酰胺（日本新理化公司，专利号EP 0557721A2）、N,N’-二环己基-2,6-萘二酰胺（日本新理化公司，专利号EP 0865909A1）、N,N,N’,N’-四烷基对苯二甲酰胺等酰胺类化合物。这些已有的β晶型成核剂存在共同的缺陷，其单组分使用时β成核效率忽高忽低，冲击性能改善不明显，并且同时带来拉伸强度和模量的下降。这些β成核剂价格偏高，也限制了其在工业中的应用。

聚丙烯结晶成核改性中，也有加入苯甲酸钠成核剂或加入马来酸酐接枝聚丙烯改善成核效果的报道。二者在聚丙烯中单独使用时都可以产生少量β晶型聚丙烯，但β晶型相对含量不高，对聚丙烯树脂力学性能的改善也不明显。

专利CN 101993565A报道了一种高韧性高抗冲聚丙烯树脂组合物，主要针对丙烯-乙烯无规共聚物，成核剂为芳酰胺类化合物和邻位二元羧酸盐的组合，与本发明组合物成分不同，两种成核剂的重量比例也不同。

专利CN1944515A报道了一种β-晶型聚丙烯组合物及其制备方法，其中成核剂为单独成分的有机二元酸或癸二酸的钙盐、苯甲酸盐、取代芳酰胺化合物或上述有机二酸盐中的任一种与硬脂酸钙的复合物，对单独使用的苯甲酸盐和取代芳酰胺化合物，也没有给出具体实施例。

专利CN102219927A聚丙烯增刚增韧成核剂组合物，在提高聚丙烯韧性的同时可以提高聚丙烯的刚性，但与本发明的组合物成分有所不同。本发明组合物成分更加简单、性能提高幅度更大、价格更加低廉。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供了一种聚丙烯β晶型成核剂组合物及其制法，以及由其制备的一种β晶型聚丙烯组合物及制法。

本发明的目的之一是提供一种聚丙烯β晶型成核剂组合物。

本发明的一种聚丙烯β晶型成核剂组合物，包含有A成核剂和B成核剂；其中，所述A成核剂和B成核剂的重量比为15：1～1：15，优选10:1～1:10。

以上所述A成核剂为羧酸盐类成核剂，选自一元脂肪酸的碱金属盐或芳香族羧酸盐中的至少一种。其中优选芳香族羧酸盐，更优选苯甲酸盐，例如苯甲酸钠，苯甲酸钾，苯甲酸铝，其中最优选苯甲酸钠。

所述B成核剂为芳酰胺类β成核剂中的至少一种，优选芳酰胺化合物，更优选N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺，N,N,N’N’-四烷基对苯二甲酰胺或N,N’-二环己基对苯二甲酰胺中的至少一种。

本发明的目的之二是提供所述聚丙烯β晶型成核剂组合物的制备方法，包括如下两种方法之一：

方法1）、将包含所述A成核剂和B成核剂在内的组分按所述重量比溶解于50～80℃的N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中至饱和，超声振荡，得饱和溶液，自然冷却降温至20～50℃后析出物质，将所述析出物质干燥，即得所述聚丙烯β晶型成核剂组合物；

其中，超声振荡的功率可为50～500W，每次振荡时间为1～5秒/次，间隔为1～2s，总时间为10～30分钟。所述的干燥可以自然风干，也可将析出物置于通风橱中，待溶剂挥发后成为干燥样品。

由于A与B成核剂均为粉末状成核剂，存在与基体分散性差等缺点，并且B成核剂本体为长条状，长度在几微米至几十微米分布较宽，在加工过程中经过剪切呈现大小不一的外部形态，B成核剂表面结构的不均匀造成其诱导β成核的能力有很大差别，表现在最终产品性能不稳定。通过超声分散的方法，使两种成核剂混合均匀，并在降温析出的过程中，使B成核剂能以更小、更均一的尺寸结晶出来，成核剂自身尺寸越小，表面能越大，单位面积能够诱导成核的活性点就越多，成核效率越高。

方法2）、将包含所述A成核剂和B成核剂在内的组分按所述重量比以500～5000转/分的速度高速搅拌至混合均匀，静置备用，以达到两种成核剂混合均匀及B成核剂尺寸均匀细化的目的。高速搅拌的温度没有特定要求，不高于成核剂的分解温度即可，一般优选常温下搅拌。高速搅拌的时间优选为0.5～2分钟。