聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑及制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑及制備方法；聚丙烯成核劑由原料巰基化七異丁基聚倍半硅氧烷和1,3:2,4-二(3,4-二甲基苯甲醛)山梨糖醇經(jīng)過(guò)酰氯化反應(yīng)和點(diǎn)擊反應(yīng)合成的。本發(fā)明提出的聚倍半硅氧烷改性山梨醇成核劑可以加速聚丙烯的結(jié)晶過(guò)程，提高聚丙烯的彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能。如巰基化七異丁基聚倍半硅氧烷改性山梨醇縮醛成核劑的添加量為0.1～0.5％時(shí)，聚丙烯的力學(xué)性能可得到明顯改善，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別可增加3～5MPa。
【專(zhuān)利說(shuō)明】聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子塑料助劑及其制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚倍半硅氧烷改性 山梨醇的聚丙烯成核劑及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒、耐熱以及易加工等特點(diǎn)，是近幾年來(lái)通用合 成塑料中增長(zhǎng)速度最快、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最活躍的品種。但是由于聚丙烯自身的不足，如透明性 差、沖擊性能不佳等，使其應(yīng)用受到一定程度的限制。使用成核劑對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，可增 加結(jié)晶度，加快結(jié)晶速度并使晶粒細(xì)化，從而有利于提高制品的力學(xué)性能，縮短成型周期， 改善透明性和表面光潔度。
[0003] 因而，開(kāi)發(fā)改性聚丙烯成為塑料行業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。在聚丙烯中加入各類(lèi) 添加劑可以獲得性能優(yōu)異的制品，是獲得改性聚丙烯的一種簡(jiǎn)單、快捷的有效方法。例如， 在聚丙烯中加入成核劑山梨醇縮苯甲醛可以提高聚丙烯的透明性。普遍認(rèn)為，山梨醇類(lèi)成 核劑是熔融型成核劑，分子間可自行締合形成纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并可與熔融的聚丙烯相容， 形成均相的熔體，而當(dāng)溫度降低時(shí)，可以誘導(dǎo)聚丙烯結(jié)晶，使晶粒細(xì)化，增加聚丙烯的透明 性。目前，市售的山梨醇類(lèi)成核劑以Mi 1 lad公司的Mi 1 lad3988為代表。
[0004] 籠型聚倍半硅氧烷是一種新型的納米級(jí)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)的化合物，因?yàn)槠洫?dú) 特的結(jié)構(gòu)，在改性聚合物方面可以顯著的提高耐熱性和力學(xué)性能。近幾年來(lái)，也有學(xué)者研究 聚倍半硅氧烷對(duì)聚丙烯結(jié)晶行為的影響。美國(guó)專(zhuān)利US 20100249257公開(kāi)了以物理共混的 方式將山梨醇縮苯甲醛和不同類(lèi)型聚倍半硅氧烷（包括環(huán)戊基聚倍半硅氧烷、異丁基聚倍 半硅氧烷，三羥基聚倍半硅氧烷以及苯基聚倍半硅氧烷等）加入到聚丙烯后，聚丙烯流變 性能、力學(xué)性能以及結(jié)晶行為的變化。但是，卻鮮有報(bào)道通過(guò)化學(xué)手段將山梨醇類(lèi)衍生物和 聚倍半硅氧烷結(jié)合在一起，加入到聚丙烯中，研究對(duì)其各方面性能的影響。為了達(dá)到上述目 的，本發(fā)明提供了一種制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種可以改善彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能的聚丙烯成核 劑。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供該類(lèi)成核劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] -種聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑，結(jié)構(gòu)如下：
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑，其特征在于結(jié)構(gòu)如下： 基^
2. 如權(quán)利要求1所述的聚倍半硅氧烷改性山梨醇的聚丙烯成核劑的方法，其特征是具 體步驟如下： (1) 在反應(yīng)器中加入質(zhì)量比為1: (〇· 2?1)的1，3:2, 4-二（3, 4-二甲基苯甲醛）山梨 糖醇和丙烯酰氯，并加入N，N-二甲基甲酰胺作為溶劑和堿性催化劑，體系在室溫下反應(yīng)至 溶液黃色不再加深為止。 (2) 過(guò)濾除去生成的鹽，旋蒸除去殘余溶劑，產(chǎn)物放入真空烘箱中干燥，得到酰氯化 1，3:2, 4-二（3, 4-二甲基苯甲醛）山梨糖醇。 (3) 配制體積比為1:(2?8)的N，N-二甲基甲酰胺和四氫呋喃的混和溶劑，加入按質(zhì) 量比為1: (2?9)的步驟（2)產(chǎn)物和巰基化七異丁基聚倍半硅氧烷，形成溶液； (4) 加入光引發(fā)劑、光催化劑，在紫外光的照射下反應(yīng)15?60min，旋蒸過(guò)濾后真空烘 干即得產(chǎn)物。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的堿性催化劑是三乙胺。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的光引發(fā)劑是2, 2-二甲氧基-2-苯基-苯 乙酮。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的光催化劑是三乙胺。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的步驟3)的溶液濃度范圍是8?llg/L的 溶液。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK104151606SQ201410351218
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】朱孔營(yíng), 陳冠云, 袁曉燕, 馮百旋, 趙蘊(yùn)慧 申請(qǐng)人:天津大學(xué)