專利名稱：一種聚丙烯成核劑及其制備方法
技術領域：
本發明一種聚丙烯成核劑及其制備方法，屬于聚丙烯成核研究領域，具體涉 及一種芳香酰基鈦酸及其鹽聚丙烯成核劑及其制備方法。
背景技術：
利用聚丙烯成核劑可改變聚丙烯樹脂的結晶度，加快其結晶速率，改善聚丙 烯的透明性，提高熱變形溫度，提高制品表面光潔度等性能。是一種簡單易行且 有效的聚丙烯改性方法。US.PAT.NO. 5574174發明了山梨醇類聚丙烯成核劑，能 在一定程度提高聚丙烯的物理化學性能，但存在氣泡較多、氣味較大的問題。 US. PAT. NO. 4419473和US. PAT. NO. 5001174對上述問題提出改進，取得一定效果。 US.PAT.N0.5342868發明了有機磷酸類成核劑，對提高聚丙烯的結晶溫度，提高 聚丙烯的剛性有明顯的效果。其熔點較高， 一般大于30(TC，與聚丙烯的相容性 以及分散性都較差且價格較高。CN1769329A公開了一種有機磷酸酯聚丙烯成核 劑及其制備方法，該成核劑由取代二芳基磷酸、醇類，水以及有機溶劑及酯化催 化劑制得，同樣有以上不足之處。CN1803900A公開了一種混合有機磷酸鹽聚丙 烯成核劑及其制備方法，改成核劑由幾種有機磷酸鹽混合而成，比單一磷酸鹽成 核劑效果要好些，但仍有以上不足之處。二對叔丁基苯甲酸羥基鋁是聚丙烯增剛 型的廉價成核劑，目前在聚丙烯增強改性方面得到廣泛應用。
發明內容
本發明提供一種聚丙烯成核劑及其制備方法，旨在提供一種可以顯著提高聚 丙烯的結晶溫度并改善聚丙烯力學性能且制備方法簡單，而成核效果較佳的廉價 的成核劑及其制備方法的技術方案。
上述聚丙烯成核劑的結構為
式中n可以等于l、 2、 3或4， M為H、 Na或Li， R為H、甲基、乙基或對叔丁基。上述聚丙烯成核劑，其特征在于是n等于l、 2、 3、 4時的幾種結構的混合物。
上述一種聚丙烯成核劑的方法，其特征在于該方法采用如下步驟和條件 取鈦酸四異丙酯和芳香酸苯甲酸或對甲基苯甲酸或對乙基苯甲酸或對叔
丁基苯甲酸，按物質的量比為鈦酸四異丙酯/芳香酸=1&投料，在反應溫度為60 130°C，進行反應，以脫出醇的量作為反應終點，反應完全后，加入摩爾數為鈦 酸四異丙酯摩爾數5倍的濃度為95%的酒精，水解未反應的鈦酸四異丙酯，水解 完全后直接過濾、用水洗滌、烘干、研磨后得到產品，或在水解完全后加入濃度 為10%的NaOH或LiOH中和到pH為8，然后過濾、用水洗滌、烘干、研磨得產品。
上述聚丙烯成核劑的制備方法其特征在于所述的鈦酸四異丙酯與芳香酸按 物質的量比1/x投料，x的取值范圍為3《x《4。
上述一種聚丙烯成核劑的添加量為聚丙烯質量的0.01% 5%，優選范圍 0.15~0.6%。
本發明提供一種聚丙烯成核劑及其制備方法的優點在于有效地提高聚丙烯 的結晶溫度、結晶度，改善各種力學性能。可以顯著提高聚丙烯或其共聚物的結 晶溫度并優化其力學性能的成核劑。
具體實施例方式
以下通過實例來進一步說明本發明。其中的組成份數按重量計。有必要指出的是， 以下實施方式只是對本發明作進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制。
實施方式l
取O.lmol鈦酸四異丙酯與0.3mol對叔丁基苯甲酸，在60'C進行反應，以 脫出醇的量作為反應終點。反應完全后，加入0. 5mo1的95%的酒精，水解未反 應的鈦酸四異丙酯。水解完全后加入10%Na0H溶液中和到pH為8，然后過濾、 用水洗滌、烘干、研磨即可得成核劑。
取iPP100份(牌號為PPH-XD-045)，取上述所制備成核劑0. 3份，充分混 合后，在平板硫化機上加熱到210。C，模壓成2mm厚的板材，用冷水快速冷卻。 取一小塊樣品在DSC200PC差示掃描量熱儀上作DSC測試。結果表明加入成核劑 后，結晶溫度1>127匸。 實施方式2
取O.lmol鈦酸四異丙酯與0.4mol對叔丁基苯甲酸，在13(TC進行反應，以 脫出醇的量作為反應終點。反應完全后，加入0.5rao1的95%的酒精，水解未反 應的鈦酸四異丙酯。水解完全后加入10%Na0H溶液中和到pH為8，然后過濾、 用水洗滌、烘干、研磨即可得成核劑。取iPP100份(牌號為PPH-XD-045),取上述所制備成核劑成核劑0. 3份， 充分混合后，按實方式1制樣并作DSC測試。結果表明加入成核劑后，結晶溫度 TC=130°C。 實施方式3
取0.1mol鈦酸四異丙酯與0.4mol苯甲酸，在70'C進行反應，以脫出醇的 量作為反應終點。反應完全后，加入0.5mol 95%的酒精，水解未反應的鈦酸異 丙酯。水解完全后加入10%LiOH溶液中和到pH為8，然后過濾、用水洗滌、烘 干、研磨即可得成核劑。
取iPP100份(牌號為PPH-XD-045)，取上述所制備成核劑0.6份，充分混 合后，按實方式1制樣并作DSC測試。結果表明加入成核劑后，結晶溫度M26 。C。
實施方式4
取O.lmol鈦酸四異丙酯與0.4mol對叔丁基苯甲酸，在80。C進行反應，以 脫出醇的量作為反應終點。反應完全后，加入0. 5mo1的95%的酒精，水解未反 應的鈦酸四異丙酯。水解完全后加入10%LiOH溶液中和到pH為8，然后過濾、 用水洗滌、烘干、研磨即可得成核劑。
取100份iPP (牌號為PPH-XD-045A)，取上述制備成核劑0. 15份。在單螺 桿擠出機中擠出，制備標準樣條并在CMT4204型微機控制電子萬能實驗機、 XCJ-500沖擊實驗機上測試其拉伸、抗彎曲、抗沖性能;取一小塊樣品在DSC200PC 差示掃描量熱儀上作DSC測試。 實施方式5
取100份iPP (牌號為PPH-XD-045A)，取實施方式2中所制備成核劑0.3 份.按實施方式4制備樣條并測試其拉伸、抗沖、抗彎曲性能；取一小塊樣品在 DSC200PC差示掃描量熱儀上作DSC測試。 實施方式6
取O.lmd鈦酸四異丙酯與0.3mol對叔丁基苯甲酸，在9(TC進行脫醇反應， 以脫出醇的量作為反應終點。反應完全后，加入0.5mol 95%的酒精，水解未反 應的鈦酸四異丙酯。水解完全后加入10%LiOH溶液中和到pH為8，然后過濾、 用水洗滌、烘千、研磨即可得成核劑。
取100份iPP (牌號為PPH-XD-045A)，取上述所制備成核劑0. 15份，按實 施方式4制備樣條并測試其拉伸、抗沖、抗彎曲性能；取一小塊樣品在DSC200PC 差示掃描量熱儀上作DSC測試。 實施方式7
取100份iPP (牌號為PPH普045A)，取實施方式6所制備成核劑0. 6份，按實施方式4制備樣條并測試其拉伸、抗沖、抗彎曲性能；取一小塊樣品在 DSC200PC差示掃描量熱儀上作DSC測試。
表l各實施方式性能與空白PP的對比
樣品拉伸強度/ MPa彎曲強度/ MPa抗沖擊強度 /(KJ/m2)結晶溫度/ °C結晶起始溫度/ °C
PPH-XD-045112118
實施方式1127130
實施方式2130133
實施方式3126.131
PPH-XD-045A36.3345.599.43116120
實施方式439.8650.7241.64130133
實施方式539.6659.0936.85128133
實施方式637.9254.1933.24129132
實施方式737.5755.4628.0712813權利要求
1、一種聚丙烯成核劑，其特征在于是一種芳香酰基鈦酸及其鹽聚丙烯成核劑，其結構式為式中n可以等于1、2、3或4，M為H、Na或Li，R為H、甲基、乙基或對叔丁基。
2、 按照權利要求l所述的一種聚丙烯成核劑，其特征在于是n等于l、 2、 3或4時的四種結構的混合物。
3、 制備權利要求1所述的一種聚丙烯成核劑的方法，其特征在于該方法采 用如下步驟和條件，取鈦酸四異丙酯和芳香酸苯甲酸、對甲基苯甲酸、對乙基 苯甲酸或對叔丁基苯甲酸，按物質的量比為鈦酸四異丙酯/芳香酸-l/x投料，反 應溫度60 13(TC，進行反應，以脫出醇的量作為反應終點，反應完全后，加入 摩爾數為鈦酸四異丙酯摩爾數5倍的濃度為95%的酒精，水解未反應的鈦酸四異 丙酯，水解完全后過濾、用水洗滌、烘干、研磨后得到產品，或在水解完全后加 入濃度為10%的NaOH或LiOH中和到pH=8，然后過濾、洗滌、烘干、研磨得產品。
4、 按權利要求3所述的一種聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于所述的 鈦酸四異丙酯與芳香酸按物質的量比1/x投料，x的取值范圍為3《x《4。
全文摘要
一種聚丙烯成核劑及其制備方法，屬于聚丙烯成核研究領域，具體涉及一種芳香酰基鈦酸及其鹽聚丙烯成核劑及其制備方法。該成核劑的結構式如上，式中n可以等于1、2、3或4，M為H、Na或Li，R為H、甲基、乙基或對叔丁基。在聚丙烯添加量為聚丙烯質量的0.15％～0.6％時，有效地提高聚丙烯的結晶溫度、結晶度，改善各種力學性能。可以顯著提高聚丙烯或其共聚物的結晶溫度并優化其力學性能的成核劑。
文檔編號C08L23/12GK101418083SQ200810079989
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者呂志平, 武六旺, 畢曉霞, 薛建偉, 鳳 郭 申請人:太原理工大學;太原市塑料研究所