專利名稱：一種聚丙烯成核劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯成核劑及其制備方法，特別涉及一種以烷基金屬磷酸鹽為原料制備的聚丙烯成核劑及其制備方法。
背景技術：
聚內烯是一類性能優(yōu)良、價格便宜、用途廣泛、半透明的半結晶型樹脂，通過添加成核劑可改善聚丙烯的透明性，獲得透明聚丙烯塑料。目前市場上銷售的聚丙烯成核劑主要有山梨醇型和有機磷酸鹽兩大類?，F(xiàn)有的有機磷酸鹽系列成核劑在一定程度上改善了聚丙烯的透明性，提高了聚丙烯結晶溫度、彎曲模量和熱變形溫度等。但是由于有機磷酸鹽類成核劑的熔點較高，在聚丙烯中分散性較差，導致使用量增加，成本上升太大，因此限制了其廣泛應用。

發(fā)明內容
(1)發(fā)明目的本發(fā)明的目是的提供一種進一步提高有機磷酸鹽型成核透明劑的改性功能、得到顆粒更細、性能更優(yōu)的一種聚丙烯成核劑及制備方法。
(2)技術方案本發(fā)明的一種聚丙烯成核劑，由有機磷酸鹽及其衍生物、超細無機氧化物、鋁鋰化合物、高級脂肪酸鹽混合而成，基中有機磷酸鹽包括烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽和雙烷基[甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽，有機磷酸鹽及其衍生物的分子式為 其中M1為AL、Ti、Sn、Zr等金屬，R1、R2、R3、R4、R5均為氫原子或C1～C4的烷基或其同分異構體；超細無機氧化物、鋁鋰化合物的分子式為[AL2Li(OH)6]nY.mH2O，其中Y為有機酸根，m大于“0”，小于“3”，所述的高極脂肪酸鹽為硬脂酸鋰或月桂酸鋰，所述的超細無機氧化物為SiO2、TiO2，粒徑小于100nm。
本發(fā)明的一種聚丙烯成核劑的制備方法是將10～60份的烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽、10～50份的雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽、10～40份的鋁鋰化合物和5～40份的超細無機氧化物及5～50份的級脂肪酸鹽混合均勻、研磨細化、過篩，得到直徑為0.5～100μm的聚丙烯成核劑，制備烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽的方法為在反應器中加入100份的2，4-二烷基苯酚和20份的醛，加入1-10％的濃硫酸或苯磺酸和乳化劑，加熱溶解，攪拌反應1～3個小時，析出白色沉淀，經(jīng)冷卻、洗滌、純化、干燥后再加入200～300份的苯和25～75份的敷酸劑，在氮封下滴加三氯氧磷后反應10～20小時，減壓蒸餾后用堿水解，得到產品烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽，制備雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽的方法為在反應器中加入100份上述產品和100～500份水溶性有機溶劑，加熱溶解，滴加1～3倍(摩爾比)ALCL3的水溶液(PH＜6，攪拌反應2～6小時，冷卻后調節(jié)PH＝6，得到白色沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽，制備鋁鋰化合物的方法為在反應器中加100份Na2CO3，50份NaOH，100份的堿金屬碳酸鹽，用水加熱溶解后，在40℃下滴加ALCL3的水溶液，在40℃～100℃下攪拌反應1小時以上，調節(jié)溶液的PH＝9～11，冷卻，結晶，過濾，洗滌，干燥后，得到鋁鋰化合物。
(3)技術效果本發(fā)明制備有機磷酸鹽聚丙烯成核劑的用途是作為均聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯粉料或粒料的成核劑，成核劑用量為0.5～10‰，其中2～3‰較好。該成核劑具有原料來源豐富，價格低廉，合成工藝簡單，生產成本低，產品轉化率高，顆粒較細，易均勻分散等優(yōu)點，并可以通過調節(jié)烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽、雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽、鋁鋰化合物、超細無機氧化物和高級脂肪酸鹽的比例復配成不同組成和滿足不同要求的聚丙烯成核透明劑。本發(fā)明制備的有機磷酸鹽聚丙烯成核透明劑，在聚丙烯中分散均勻，在熔融擠出的料中未發(fā)現(xiàn)團聚現(xiàn)象，該聚丙烯成核劑不僅改善了聚丙烯的透明性，而且提高了聚丙烯結晶溫度、熱變形溫度、彎曲模量等，是一種性能優(yōu)良的聚丙烯成核透明劑。
具體實施例方式
該成核劑由有機磷酸鹽及其衍生物、超細無機氧化物、鋁鋰化合物、高級脂肪酸鹽混合而成，基中有機磷酸鹽包括烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽和雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽，有機磷酸鹽及其衍生物的分子式為 其中M1為AL、Ti、Sn、Zr等金屬，R1、R2、R3、R4、R5均為氫原子或C1～C4的烷基或其同分異構體；超細無機氧化物、鋁鋰化合物的分子式為[AL2Li(OH)6]nY.mH2O，其中Y為有機酸根，m大于“0”，小于“3”。其烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽占10～60，較佳為20～60；雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽為10～50，較佳為20～40；鋁鋰化合物占5～40，較佳為20～40；超細無機氧化物占5～40，較佳為10～35；高級脂肪酸鹽為5～50，較佳為10～40。
步驟1在反應器中加入100份2，4-二烷基苯酚，20份的甲醛溶液，0.5份的乳化劑和大量的水，攪拌加熱溶解，然后滴加一定量的硫酸，反應2小時。冷卻、過濾、洗滌、真空干燥后得100份甲撐雙(2，4-二烷基苯酚)。再將上述產品溶于有機溶劑中，在臨氮狀態(tài)下緩慢滴加70份的三氯氧磷，滴加完畢后在室溫下反應10～20小時，然后減壓蒸餾提取有機溶劑，將所得固體用乙醇提純得到90份以上的白色結晶，真空干燥后在丙酮-堿的水溶液中進行水解反應2小時，然后蒸餾、結晶、過濾、水洗、干燥后得到90份的產品甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽。
步驟2將100分實施例步驟1產品加入反應器中溶于甲醇溶液中，攪拌加熱到40℃，待完全溶解后，滴加三氯化鋁水溶液，滴加完畢后進行全回流反應4小時。然后冷卻，用3N氫氧化鈉水溶液調節(jié)PH值等于6，結晶、過濾、洗滌、干燥后得95份雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]白色因體。
步驟3稱取100份的氫氧化鈉，10份的碳酸鈉，15份的碳酸鋰加入到反應器中，然后加入大量的水溶解，攪拌加熱到40℃，然后滴加三氯化鋁水溶液，使得[CO32-/Li+]＝0.8，[AL3+/Li+]＝2.5，PH＝10。在90℃下反應18小時，然后加入5份的高級脂肪酸反應一段時間。將該溶液冷卻、過濾、水洗、噴霧干燥后得到白色粉末能鋁鋰化合物。
以下按重量百分比計算，其中高級脂肪酸鹽為硬脂肪酸鋰或月桂酸鋰，超細無機氧化物為SiO2、TiO2，粒徑小于100nm。
將33％實施例步驟1的產品與33％高級脂肪酸鹽和34％實施例步驟3的產品混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑1，粒徑為38μm。
將33％實施例步驟2產品與33％高級脂肪酸鹽和34％份實施例步驟3的產品混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑2，粒徑為38μm。
將25％實施步驟2產品與25％高級脂肪酸鹽和25％實施例步驟3的產品及時25％超細無機氧化物混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑3，粒徑為38μm。
將20％實施例步驟2產品與40％高級脂肪酸鹽和20％實施例步驟3的產品及20％超細無機氧化物混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑4，粒徑為38μm。
將50％實施例步驟2產品與50％實施例步驟3的產品混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑5，粒徑為38μm。
將50％實施例步驟2產品與50％高級脂肪酸鹽混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑6，粒徑為38μm。
將30％實施例步驟2產品與50％高級脂肪酸鹽和20％實施例3的產品混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑7，粒徑為38μm。
將40％實施例步驟2產品與30％高級脂肪酸鹽、30％實施例步驟3產品混合均勻，研磨、過篩后得到聚丙烯成核劑，粒徑為38μm。
權利要求
1.一種聚丙烯成核劑，其特征在于該成核劑由有機磷酸鹽及其衍生物、超細無機氧化物、鋁鋰化合物、高級脂肪酸鹽混合而成，基中有機磷酸鹽包括烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽和雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽，有機磷酸鹽及其衍生物的分子式為 其中M1為AL、Ti、Sn、Zr等金屬，R1、R2、R3、R4、R5均為氫原子或C1～C4的烷基或其同分異構體；超細無機氧化物、鋁鋰化合物的分子式為[AL2Li(OH)6]nY.mH2O，其中Y為有機酸根，m大于“0”，小于“3”。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種聚丙烯成核劑，其特征在于所述的高級脂肪酸鹽為硬脂酸鋰或月桂酸鋰。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種聚丙烯成核劑，其特征在于所述的超細無機氧化物為SiO2、TiO2，粒徑小于100nm。
4.一種聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于將10～60份的烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽、10～50份的雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽、10～40份的鋁鋰化合物和5～40份的超細無機氧化物及5～50份的高級脂肪酸鹽混合均勻、研磨細化、過篩，得到直徑為0.5～100μm的聚丙烯成核劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于制備烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽的方法為在反應器中加入100份的2，4-二烷基苯酚和20份的醛，加入1-10％的濃硫酸或苯磺酸和乳化劑，加熱溶解，攪拌反應1～3個小時，析出白色沉淀，經(jīng)冷卻、洗滌、純化、干燥后再加入200～300份的苯和25～75份的敷酸劑，在氮封下滴加三氯氧磷后反應10～20小時，減壓蒸餾后用堿水解，得到產品烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)磷酸鹽。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于制備雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽的方法為在反應器中加入100份上述產品和100～500份水溶性有機溶劑，加熱溶解，滴加1～3倍(摩爾比)ALCL3的水溶液(PH＜6)，攪拌反應2～6小時，冷卻后調節(jié)PH＝6，得到白色沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得到雙[烷基甲撐雙(2，4-二烷基苯氧基)]磷酸鹽。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種聚丙烯成核劑的制備方法，其特征在于制備鋁鋰化合物的方法為在反應器中加100份Na2CO3，50份NaOH，100份的堿金屬碳酸鹽，用水加熱溶解后，在40℃下滴加ALCL3的水溶液，在40℃～100℃下攪拌反應1小時以上，調節(jié)溶液的PH＝9～11，冷卻，結晶，過濾，洗滌，干燥后，得到鋁鋰化合物。
全文摘要
一種聚丙烯成核劑及其制備方法是一種以烷基金屬磷酸鹽為原料制備的聚丙烯成核劑及其制備方法，該成核劑由有機磷酸鹽及其衍生物、超細無機氧化物、鋁鋰化合物、高級脂肪酸鹽混合而成，其中有機磷酸鹽包括烷基甲撐雙(2，4－二烷基苯氧基)磷酸鹽和雙[烷基甲撐雙(2，4－二烷基苯氧基)]磷酸鹽，其制備方法是將10～60份的烷基甲撐雙(2，4－二烷基苯氧基)磷酸鹽、10～50份的雙[烷基甲撐雙(2，4－二烷基苯氧基)]磷酸鹽、10～40份的鋁鋰化合物和5～40份的超細無機氧化物及5～50份的高級脂肪酸鹽混合均勻、研磨細化、過篩，得到直徑為0.5～100μm的聚丙烯成核劑。
文檔編號C08K5/00GK1432594SQ0211255
公開日2003年7月30日 申請日期2002年1月17日 優(yōu)先權日2002年1月17日
發(fā)明者朱維平, 王亞明, 汪開秀, 明軍 申請人:揚子石油化工股份有限公司