專利名稱：：聚丙烯透明成核劑及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及聚丙烯CHJ-1透明成核劑及其生產方法，特別是涉及以對氯苯甲醛和山梨醇為原料，用單一溶劑和復合催化劑合成雙氯苯基亞芐基山梨醇(CHJ-1)成核劑，以及利用水乳體系精制產品的生產方法。
背景技術：
：山梨醇縮醛類聚丙烯透明成核劑是一種能提高普通聚丙烯的透明性和綜合力學性能的低濃度添加劑。近年來，成核劑已成為重要的塑料助劑之一，在眾多的成核劑品種中，用于聚丙烯透明改性效果最好的是二芐叉山梨醇(DBS)類，由于氣味問題，使用受到不少限制。
發明內容本發明的一個目的提供一種由原料山梨醇和對氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復合催化劑作用下醇醛縮合而成的雙氯苯基亞芐基山梨醇聚丙烯透明成核劑。本發明的另一個目的是要提供一種上述聚丙烯透明成核劑的生產方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是本發明的聚丙烯透明成核劑，是由原料山梨醇和對氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復合催化劑作用下醇醛縮合而成的雙氯苯基亞芐基山梨醇，分子式為C2QH2Q06C12，結構式為該結構式中的R、S的含義是根據立體化學手性中心的構型表示法，按次序規則，用R,S符號表示手性原子的構型，順時針排列為R型，逆順時針排列為S型。其中，對氯苯甲醛與山梨醇的用量份數比最好為105115/6275。上述單一溶劑為環己垸，酸醚復合催化劑中的酸為有機酸，醚可采用乙二醇甲醚或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙二醇丁醚，其中酸醚用量份數比最好為2.6-3.5/3.6-4.5。上述有機酸可采用苯磺酸或Cn2的烷基苯磺酸或對甲苯磺酸。本發明公開的一種生產上述聚丙烯透明成核劑的方法，其包括如下步驟a)、化學合成在配有測溫儀、攪拌槳、有機載體電加熱系統和具有油水分離器回流冷凝器的反應釜中進行合成，首先在反應釜中加入對氯苯甲醛(A)和的固體山梨醇(B)，再加入溶劑環己烷，上緊手孔蓋；開啟反應釜攪拌馬達進行攪拌，再打開電加熱爐加熱，維持油溫60土5'C，使A料完全溶解和B料混合，A料全溶解后，再慢慢加入酸醚復合催化劑，開啟冷水機系統；重新調節電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環己烷在回流冷凝器不斷地循環回流，它和醇醛縮合反應生成的水形成的最低共沸混合物經回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應順利進行，當出水量達到預定值時，反應結束，粗產品生成；b)、溶劑回收合成反應結束后，將電加熱爐油溫調至60土5'C，此時利用余熱開始蒸餾回收溶劑環己烷，當溶劑餾出量減少時，開啟真空系統，適當減壓直至環己垸蒸盡為止，反應釜中留下粗產品；c)水乳體系精制將粗產品轉移到不銹鋼桶中，加水，經分散機分散后再過膠體磨，然后在離心機內淋洗、脫水；經脫水的粗產品再轉入不銹鋼桶中，加入堿，高速攪拌至漿化后加入氧化劑，攪拌34小時，然后水洗，離心脫水；干燥，打粉，產品包裝。本發明在水乳體系精制過程中離心脫水后的粗產品最好再重復加入堿，高速攪拌至漿化后再加入氧化劑，攪拌34小時；然后水洗，離心脫水，最后干燥，打粉，產品包裝。所述堿可采用氫氧化鉀或碳酸鈉或氫氧化鈉，所述氧化劑可采用過氧化氫或次氯酸鈉。本發明的聚丙烯成核劑的物理性質-a)外觀為白色粉末，無氣味，細度200目大于98%，白度大于95%。b)堆密度《0.3g/cm3。c)熔點223230。Cd)純度96.8%。本發明的聚丙烯成核劑企業標準評價經廣州市產品質量監督檢驗所檢驗，產品符合企業標準Q/(HG)CH1-2003《CHJ-1聚丙烯透明成核劑》。另外，CHJ-1從白度、氣味性，粒度等方面，達到或部分指標超過國外同類產品的性能。本發明的聚丙烯成核劑產品的衛生性評價經廣東省衛生檢驗中心檢驗，CHJ-1成核劑的LDs。為21.5g/Kg。屬無毒級物質。塑料包裝制品符合食品衛生標準(GB-9688-88)。產品同時也通過SGS檢驗，其結果為鉛含量2卯m，鎘含量N.D——未檢到(〈2卯m)。符合食品衛生使用標準。本發明的有益效果是本發明的聚丙烯透明成核劑，產品無味、無毒，性能優良。本發明的生產方法是用單一C6介質和復合催化劑體系。單一介質的優點是方便溶劑回收和有利于生產環境的安全，同時減少原料損耗。復合催化劑是根據反應體系的特點，用有機酸和醚類化合物配成，有利于反應物與催化劑的充分接觸，提高了反應速率和選擇性，產率高達92%以上；由于對氯結構的透明成核劑產品氣味很大，很難除去，一直沒通過FDA認證，本發明采用的水乳除醛臭味新技術，通過采用水乳體系的除醛味方法，生產出無醛味、白度高的對氯結構的透明成核劑產品，并通過了FDA認證(FCNNo.828)。下面結合實施例對本發明進一步說明。具體實施例方式備料取固體山梨醇、對氯苯甲醛、溶劑環己烷、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、雙氧水、次氯酸鈉、酸醚催化劑備用。實施例1a)、化學合成在配有測溫儀、攪拌槳、有機載體電加熱系統和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應釜中進行合成，首先在反應釜中加入105115kg的對氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-600L的溶劑環己烷，上緊手孔蓋；開啟反應釜攪拌馬達進行攪拌，再打開電加熱爐加熱，維持油溫55"C，使A料完全溶解和B料混合，約需30分鐘；經確認A料全溶解后，再慢慢加入苯磺酸/乙二醇甲醚復合催化劑，其用量為苯磺酸2.6-3,5kg/乙二醇甲醚3.6-4.5kg，約10分鐘加完后，開啟冷水機系統；重新調節電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環己烷在回流冷凝器不斷地循環回流，它和醇醛縮合反應生成的水形成的最低共沸混合物經回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應順利進行，當出水量達到預定值時，反應結束，粗產品生成，耗時約44.5小時；b)、溶劑回收合成反應結束后，將電加熱爐油溫調至55°C，此時利用余熱開始蒸餾回收溶劑環己烷，當溶劑餾出量減少時，開啟真空系統，適當減壓直至環己烷蒸盡為止，反應釜中留下粗產品；c)水乳體系精制將粗產品轉移到不銹鋼桶中，加水，經分散機分散后再過膠體磨，然后在離心機內淋洗、脫水；經脫水的粗產品再轉入不銹鋼桶中，加入2-4kgNaOH，高速攪拌至漿化后再加入22-35kgH202(HA濃度約為30%)，攪拌34小時，然后再水洗，離心脫水，重復兩次；干燥，打粉，產品包裝。實施例2a)、化學合成在配有測溫儀、攪拌槳、有機載體電加熱系統和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應釜中進行合成，首先在反應釜中加入105115kg的對氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-550L的溶劑環己烷，上緊手孔蓋；開啟反應釜攪拌馬達進行攪拌，再打開電加熱爐加熱，維持油溫60'C，使A料完全溶解和B料混合，約需30分鐘；經確認A料全溶解后，再慢慢加入甲基苯磺酸/乙二醇二甲醚復合催化劑，其用量為甲基苯磺酸2.6-3.5kg/乙二醇二甲醚3.6-4.5kg，約10分鐘加完后，開啟冷水機系統；重新調節電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環己烷在回流冷凝器不斷地循環回流，它和醇醛縮合反應生成的水形成的最低共沸混合物經回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應順利進行，當出水量達到預定值時，反應結束，粗產品生成，耗時約44.5小時；b)、溶劑回收合成反應結束后，將電加熱爐油溫調至60°C，此時利用余熱開始蒸餾回收溶劑環己烷，當溶劑餾出量減少時，開啟真空系統，適當減壓直至環己烷蒸盡為止，反應釜中留下粗產品；c)水乳體系精制將粗產品轉移到不銹鋼桶中，加水，經分散機分散后再過膠體磨，然后在離心機內淋洗、脫水；經脫水的粗產品再轉入不銹鋼桶中，加入2-4kgK0H，高速攪拌至漿化后再加入22-35kg次氯酸鈉，攪拌34小時，然后再水洗，離心脫水，重復兩次；干燥，打粉，產品包裝。實施例3a)、化學合成在配有測溫儀、攪拌槳、有機載體電加熱系統和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應釜中進行合成，首先在反應釜中加入105115kg的對氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-600L的溶劑環己烷，上緊手孔蓋；開啟反應釜攪拌馬達進行攪拌，再打開電加熱爐加熱，維持油溫65i:，使A料完全溶解和B料混合，約需30分鐘；經確認A料全溶解后，再慢慢加入對甲苯磺酸/乙二醇二丁醚復合催化劑，其用量為對甲苯磺酸2.6-3.5kg/乙二醇二丁醚3.6-4.5kg，約10分鐘加完后，開啟冷水機系統；重新調節電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環己烷在回流冷凝器不斷地循環回流，它和醇醛縮合反應生成的水形成、的最低共沸混合物經回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應順利進行，當出水量達到預定值時，反應結束，粗產品生成，耗時約44.5小時；b)、溶劑回收合成反應結束后，將電加熱爐油溫調至65°C，此時利用余熱開始蒸熘回收溶劑環己烷，當溶劑餾出量減少時，開啟真空系統，適當減壓直至環己烷蒸盡為止，反應釜中留下粗產品；c)水乳體系精制將粗產品轉移到不銹鋼桶中，加水，經分散機分散后再過膠體磨，然后在離心機內淋洗、脫水；經脫水的粗產品再轉入不銹鋼桶中，加入2-4kg碳酸鈉，高速攪拌至漿化后再加入22-35kgH202(HA濃度約為30%),攪拌34小時，然后再水洗，離心脫水，重復兩次；干燥，打粉，產品包裝。實施例4本發明聚丙烯成核劑的加工性及改性效能評價取實施例1制得的聚丙烯成核劑(CHJ-1)加入PP中加工PP制品，其對聚丙烯的成核作用、光學性能、物理力學性能改性等方面都非常好，適合在220240'C溫度范圍內的塑料加工使用，可滿足均聚、共聚聚丙烯的注塑、擠出、擠拉吹等多種PP制品的生產要求。詳見表1和表2數據。表1聚丙烯成核劑CHJ-1改善PP的光學性能數據(與國外成核劑產品比較，添加量0.3%于PP(F401)，lmm注塑圓片)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2聚丙烯成核劑CHJ-1對PP(T30S)物理機械性能的改良(與國外成核劑產品比較)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>通過上述實施例對本發明進行了詳細說明，這些具體說明應當解釋為僅僅例舉，本發明的實施方案不應受其限制。權利要求1.聚丙烯透明成核劑，其特征在于該聚丙烯成核劑是由原料山梨醇和對氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復合催化劑作用下醇醛縮合而成的雙氯苯基亞芐基山梨醇，分子式為C20H20O6Cl2，結構式為2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯透明成核劑，其特征在于對氯苯甲醛與山梨醇的用量份數比為105115/6275。3.根據權利要求1或2所述的一種聚丙烯成核劑，其特征在于所述單一溶劑為環己烷，環己烷用量為500-550升，酸醚復合催化劑中的酸為有機酸，醚為乙二醇甲醚或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙二醇丁醚，其中酸醚用量份數比為2.6-3.5/3.6-4.5。4.根據權利要求3所述的一種聚丙烯透明成核劑，其特征在于所述有機酸為苯磺酸或Cr12的烷基苯磺酸或對甲苯磺酸。5.—種如權利要求1所述聚丙烯透明成核劑的生產方法，其特征在于其包括如下步驟a)、化學合成在配有測溫儀、攪拌槳、有機載體電加熱系統和具有油水分離器回流冷凝器的反應釜中進行合成，首先在反應釜中加入對氯苯甲醛(A)和的固體山梨醇(B)，再加入溶劑環己烷，上緊手孔蓋；開啟反應釜攪拌馬達進行攪拌，再打開電加熱爐加熱，維持油溫60土5'C，使A料完全溶解和B料混合，A料全溶解后，再慢慢加入酸醚復合催化劑，開啟冷水機系統；重新調節電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環己烷在回流冷凝器不斷地循環回流，它和醇醛縮合反應生成的水形成的最低共沸混合物經回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應順利進行，當出水量達到預定值時，反應結束，粗產品生成；b)、溶劑回收合成反應結束后，將電加熱爐油溫調至60土5'C，此時利用余熱開始蒸餾回收溶劑環己垸，當溶劑餾出量減少時，開啟真空系統，適當減壓直至環己烷蒸盡為止，反應釜中留下粗產品；c)水乳體系精制將粗產品轉移到不銹鋼桶中，加水，經分散機分散后再過膠體磨，然后在離心機內淋洗、脫水；經脫水的粗產品再轉入不銹鋼桶中，加入堿，高速攪拌至漿化后加入氧化劑，攪拌34小時，然后水洗，離心脫水；干燥，打粉，產品包裝。6.根據權利要求5所述的一種聚丙烯透明成核劑的生產方法，其特征在于在水乳體系精制過程中離心脫水后的粗產品再加入堿，高速攪拌至衆化后再加入氧化劑，攪拌34小時；然后再水洗，離心脫水，干燥，打粉，產品包裝。7.根據權利要求5所述的一種聚丙烯透明成核劑的生產方法，其特征在于所述堿為氫氧化鉀或碳酸鈉或氫氧化鈉，所述氧化劑為過氧化氫或次氯酸鈉。全文摘要本發明公開了一種聚丙烯透明成核劑，其是由原料山梨醇和對氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復合催化劑作用下醇醛縮合而成的雙氯苯基亞芐基山梨醇；本發明還公開了該聚丙烯成核劑的生產方法，其包括化學合成、溶劑回收、水乳體系精制等步驟；本發明的聚丙烯成核劑無味、無毒，性能優良，生產方法方便溶劑回收和有利于生產環境的安全，同時減少原料損耗，復合催化劑是根據反應體系的特點，用有機酸和醚類化合物配成，有利于反應物與催化劑的充分接觸，提高了反應速率和選擇性，產率高達92％以上；本發明采用的水乳除醛臭味新技術，通過采用水乳體系的除醛味方法，生產出無醛味、白度高的對氯結構的透明成核劑產品，并通過了FDA認證。文檔編號C08L23/12GK101434606SQ200810219978公開日2009年5月20日申請日期2008年12月15日優先權日2008年12月15日發明者趙文林申請人:趙文林