一種聚丙烯β成核劑及其製備方法和應用的製作方法
2023-07-04 07:24:21 1
專利名稱：一種聚丙烯β成核劑及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種β成核劑，具體涉及一種聚丙烯的β成核劑，本發明還涉及所述 β成核劑的製備方法及應用。
背景技術：
聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，具有良好的加工、力學及耐化學性能，在家用電器、汽車、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應用。但是PP也有許多不足之處，特別是韌性差，低溫脆性大，限制了 PP應用領域的進一步拓展。因此，對PP進行改性具有重要的理論意義和廣闊的商業空間。聚丙烯是一種多晶型聚合物，具有α、β、Y、δ和擬六方晶等晶型，其中β晶型密度較低，結構疏鬆，受外力作用時容易產生塑性變形，形成微銀紋或微孔，有利於能量的耗散從而提高PP的韌性。因此，在PP的成型加工過程中，設法誘導體系中大量β晶的生成，可以達到增韌PP的目的。β成核劑是可以誘導PP產生高含量β晶的一類物質。β成核劑分為有機和無機兩大類。有機類主要有稠環芳烴類(染料類)、醯胺類、有機酸及鹽類。無機類主要有無機鹽類、無機氧化物以及一些低熔點金屬粉末。最早用於商品化生產的β成核劑是芳香胺類成核劑。此類β成核劑由日本新理化公司於1992年申請專利，並於1998年實現了商品化。常見的芳香胺類成核劑主要有兩種2，6_苯二甲酸環己醯胺(DCTH) [EP 0557721]和N， N，-二環己基-2，6-萘二甲醯胺(DCNDCA，商品名 NJStar、NJS 或 NU-100) [EP 0865909Α1]。 近年來，我國山西化工研究院開發出商品牌號為ΤΜΒ-4和ΤΜΒ-5的β成核劑，均為取代芳醯胺，也屬於此類。CN 85100465和CN 101605749Α等公開了一系列由二元羧酸與周期表中 IIA族金屬元素的鹽所組成的(特別是庚二酸和硬脂酸鈣)β成核劑。CN 00117339公開了稀土有機配合物WBG作為聚丙烯β成核劑。為了降低成本並提高β成核劑的成核效率，CN 101157771Β和CN 101580601Α公開了首先將二元羧酸進行負載，進而製備β成核劑的方法。CN 10161914 公開了一種纖維負載β成核劑，可利用纖維材料的增強功能和β晶的良好韌性，使製備的聚丙烯複合材料在強度和模量不降低的同時，明顯提高材料的韌性和延展性。上述負載型β成核劑均是關於有機酸及鹽類的β成核劑的擴展應用。對於其它類β成核劑，由於其結構上缺乏可反應的活性基團，其進一步的改性應用受到限制。
發明內容
本發明的目的在於提供一種選擇性和成核效率更高的β成核劑。本發明所述的β成核劑是Ν，Ν』 - 二環己基-1，5_ 二氨基-2，6_萘二甲醯胺。其
結構式如下
權利要求
1. 一種聚丙烯β成核劑，其特徵在於所述聚丙烯β成核劑的結構式為
2.權利要求1所述聚丙烯β成核劑的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)向100 300ml強氧化性酸中加入10 30g萘二羧酸，將混合液加熱攪拌，控制反應溫度為50 100°C，反應時間10 Mh，之後對反應液進行抽濾乾燥得到中間產物NA-I ；(2)將1 5gNA-I溶解在10 30ml有機溶劑中，加入0 0. Ig的催化劑，然後加入與NA-I摩爾比為1 1 5 1的醯氯劑氯化亞碸，控制反應溫度為50 100°C，反應時間10 Mh，之後對反應液抽濾乾燥得到中間產物NA-2 ；(3)將摩爾比為1 1 3 1的環己胺和三乙胺加入到10 50ml有機溶劑中，然後將溶有1 5gNA-2的5 20ml 二氯甲烷溶液與之混合，在5 50°C下攪拌1 釙，之後對反應液抽濾乾燥得到的中間產物即為NA-3 ；(4)將含有1 5gNA-3的50ml有機溶液中加入0. 5 1. 5g的催化劑後在20 50°C 下攪拌10 Mh，混合液再用300 500ml 二甲基亞碸抽濾洗滌乾燥，最後得到棕褐色的固體即為目標產物聚丙烯β成核劑。
3.根據權利要求2所述聚丙烯β成核劑的製備方法，其特徵在於步驟(1)中，強氧化性酸是濃硝酸，且抽濾前反應液需要在冰水中稀釋。
4.根據權利要求2所述聚丙烯β成核劑的製備方法，其特徵在於步驟O)中所用的有機溶劑為1，2_二氯乙烷，所用的催化劑為吡啶、二甲基甲醯胺DMF或苄基三乙基氯化銨。
5.根據權利要求2所述聚丙烯β成核劑的製備方法，其特徵在於步驟(3)中所用的有機溶劑為二氯甲烷。
6.根據權利要求2所述聚丙烯β成核劑的製備方法，其特徵在於步驟(4)中所用的有機溶劑為甲醇或丙酮，所用的催化劑為i^e/HCl，Sn/HCl或負載型金屬Pd催化劑Pd/C。
7.權利要求1所述聚丙烯β成核劑在改性聚丙烯中的應用。
8.根據權利要求7所述聚丙烯β成核劑在改性聚丙烯中的應用，其特徵在於聚丙烯 β成核劑的用量為聚丙烯質量的0.01 5%。
全文摘要
本發明公開了一種聚丙烯β成核劑，即為N，N′-二環己基-1，5-二氨基-2，6-萘二甲醯胺。本發明還提供了所述β成核劑的製備方法，是以10～30g萘二羧酸為原料，通過一系列反應製得的。本發明公開的β成核劑其特徵在於其選擇性和成核效率高，能誘導聚丙烯產生高含量的β晶，可較大程度的提高聚丙烯的結晶溫度，同時其結構上帶有具有反應活性的-NH2官能團，可與其他物質進行某些特定的反應，進一步拓展該β成核劑的功能。
文檔編號C08L23/12GK102344388SQ201110201599
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者包睿瑩, 佔克軍, 楊偉, 楊鳴波, 謝邦互 申請人:四川大學