[发明专利]一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂及其制备方法

权利要求书

1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯的成核剂，其特征在于为聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段离聚物，其结构通式如下所示：

                                                

M：为Na⁺, K⁺, Ba²⁺或 Ca²⁺碱性阳离子，m的取值范围为50~300，n的取值范围为30~100。

2.根据权利要求1所述的成核剂制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物的合成

一步法：将苯乙烯，马来酸酐与双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按摩尔比为2000：(50~100)：2：1的比例混合，加入到反应瓶中，在氮气氛围中于60~65℃反应，控制反应时间为4~12小时，合成出不同分子量的聚苯乙烯嵌段；控制加入马来酸酐与苯乙烯的投料比例：1：20~1：40，以调控聚苯乙烯-alt-马来酸酐嵌段的分子量；产物经大量甲醇沉淀过滤，用THF溶解-甲醇沉淀方式纯化两次；在50~60℃真空烘箱干燥12~24小时，得到聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物；

PS-RAFT法：将苯乙烯与双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按摩尔比为2000：(2~3)：1混合，加入到反应瓶中，在氮气氛围中于60~65℃反应，控制反应时间为6~24小时，合成出不同分子量的大分子PS-RAFT试剂；产物纯化同一步法；在50~60℃真空烘箱干燥12~24小时，得到干燥的PS-RAFT试剂；将苯乙烯、马来酸酐、PS-RAFT试剂和偶氮二乙丁腈按照摩尔比 (500~1000)：(500~1000)：2：1的比例与溶剂混合加入到反应瓶中，在氮气的氛围中于60~65℃反应，控制反应时间15min~1h，以调节苯乙烯-alt-马来酸酐嵌段的分子量；粗产物纯化方法同一步法；在50~60℃真空烘箱干燥12~24小时，得到聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物；

SMA-RAFT法：将苯乙烯、马来酸酐、双硫代苯甲酸枯基酯和偶氮二乙丁腈按照摩尔比为 (500~1000)：(500~1000)：2：1比例与溶剂混合加入到反应瓶中，在氮气的保护下于60~65℃反应，调控反应时间1~2h，得到大分子的SMA-RAFT试剂，产品经纯化后在50~60℃真空烘箱中干燥24小时得到干燥的SMA-RAFT试剂；将苯乙烯、SMA-RAFT试剂与AIBN按照摩尔比为2000~5000：2：1比例混合加入到反应瓶中，在氮气的氛围中在60~65℃反应，调控反应时间5~12h，得到聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物，产品纯化方法同一步法；在60~65℃真空烘箱干燥12~24小时，得到聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物；

（2）聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段离聚物的合成

将干燥后的聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物在1，4-二氧六环溶液中溶解，往溶液中滴加碱的甲醇饱和溶液，用pH试纸测定其pH值为6~8时，终止滴入甲醇溶液；将溶液再滴入到石油醚溶液中，生成的离聚物从石油醚溶液中析出，真空抽滤，得到聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段离聚物固体；将得到的离聚物固体提纯，最终得到纯净的聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段离聚物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述溶剂为环己酮，或丁酮，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡或氢氧化钙。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述聚苯乙烯-b-聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）两嵌段共聚物的两个嵌段相对分子量分别为：聚苯乙烯嵌段相对分子量为5000～30000；聚（苯乙烯-alt-马来酸酐）的相对分子量为5000~20000。

5.如权利要求1所述成核剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：将该成核剂和增塑剂壬二酸二辛酯配合使用，在PET颗粒中混合均匀，成核剂的添加量为PET质量的0.5~2 wt %，增塑剂的添加量为0.5 ~1 wt %，然在280~300℃的温度下熔融共混5～8分钟，挤出造粒，即得到改性后的聚对苯二甲酸乙二醇酯。