一種芳基膦酸鹽納米成核劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種納米尺寸的成核劑的制備方法，屬于功能材料研究領(lǐng)域。 技術(shù)背景
[0002] 成核劑改性聚丙烯(PP)是實(shí)現(xiàn)PP高性能化、高透明化的一種簡單有效方法。成核 劑是一種新型的聚合物改性助劑，添加成核劑能改變聚合物的結(jié)晶度和結(jié)晶形態(tài)，從而大 幅提高聚合物的剛性、強(qiáng)度以及透明性等性能。因此，對成核劑的研究和應(yīng)用日益受到人們 的關(guān)注。
[0003] 芳基膦酸鹽成核劑是國內(nèi)外近年來新發(fā)展的一種聚烯烴成核劑，與其它品種相 比，其對聚合的透明性、剛性、結(jié)晶速度和熱變形溫度都有更顯著的改善，該類成核劑最初 由日本旭電化公司研制成功，由于芳基膦酸鹽成核劑具有成核效率高、結(jié)晶速度快、性能提 高更加顯著等特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于PP改性中，對透明PP的高性能化研究和生產(chǎn)起到推 動作用。研究表明，芳基膦酸鹽成核劑具有較高的成核效率，能顯著提高PP的力學(xué)和透明 性能，同時(shí)能顯著減小PP的球晶尺寸，成核效果明顯。該類成核劑熔點(diǎn)較高，在PP中分散較 困難，相容性較差，其成核效率受到影響。研究結(jié)果表明，通過減小成核劑的粒徑，能夠有效 改善成核劑與PP的相容性，提高其在PP中的加工分散性和結(jié)晶性能，具有較高的成核效 率。因此，研究納米化的PP成核劑，成為國內(nèi)外廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。但是采用傳統(tǒng)的方法制備 的成核劑粒徑偏大，尺寸差異較大，成核劑的形態(tài)不容易掌握，且較易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，不能 達(dá)到細(xì)微化成核劑的目的。如Takahashi等(EP 1209190)采用噴射式粉碎機(jī)與球磨機(jī)相結(jié) 合的方法制備了平均粒徑為300 nm的芳基膦酸鹽類成核劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種納米尺寸的芳基膦酸鹽成核劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是： 一種芳基膦酸鹽納米成核劑的制備方法，將芳基膦酸鹽按一定比例溶于一種溶媒A，攪 拌加熱，然后在攪拌下向該溶液中加入一定量的溶媒B，在保溫下，經(jīng)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間后， 進(jìn)入噴霧干燥塔，經(jīng)噴霧干燥后，收集所得固體，得到一定粒徑、分布均一的納米尺寸的成 核劑。
[0006] 在上述步驟中，芳基磷酸鹽與溶媒A的重量比為1:50-500,該比例根據(jù)不同的芳基 膦酸鹽和不同的溶媒而有所差異;溶媒A與溶媒B的比例為(重量比）1:0.1-1，該比例依據(jù) 不同的溶媒而不同； 在上述步驟中，加熱溫度為20-120 °C，最佳溫度為40-80 °C; 在上述步驟中，保溫時(shí)間為0.5-5小時(shí)，最佳時(shí)間為1-3小時(shí)。
[0007] 本發(fā)明提供的一種納米尺寸的成核劑的制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 本發(fā)明的方法簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； (2) 本發(fā)明制備成核劑，粒徑尺寸小，粒徑發(fā)布均勻。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明的掃描電鏡圖。
[0010] 具體實(shí)施方法 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0011] -種芳基膦酸鹽納米成核劑的制備方法，其流程如圖1所示，包括以下步驟： (1) 將芳基膦酸鹽加入到溶媒A中，加熱，固體全部溶解后，使得溶液的濃度在10-50 mg/mL； (2) 向該溶液中加入溶媒B，按照重量比計(jì)算，使得溶媒A和溶媒B的重量比為1:0.1-1; (3) 將上述混合溶液保溫?cái)嚢?-3小時(shí)； (4) 將上述溶液進(jìn)行噴霧干燥，收集得到的固體粉末； (5 )取代表性的固體粉末做粒徑分析。
[0012] 實(shí)施例1 在1000 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鈉鹽5 g，然后加入500 mL乙醇，攪拌，加熱到70 °C，溶解，保持該溫度，攪拌20分鐘后，慢慢滴加80 mL三氯甲烷， 保溫?cái)嚢?小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到5 g產(chǎn)品。取少許，做掃描電鏡，其粒徑分 布在70-90 nm。見圖2〇
[0013] 實(shí)施例2 在500 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鈉鹽3 g，然后加100 mL丙 酮和100 mL甲醇，攪拌，加熱到50 °C，溶解，保持該溫度，攪拌10分鐘后，慢慢滴加50 mLl， 2-二氯乙烷，保溫?cái)嚢?小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到3 g產(chǎn)品。取少許，測粒徑，其 粒徑分布在80-90 nm。
[0014] 實(shí)施例3 在500 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鉀鹽2 g，然后加200 mL甲 醇，攪拌，加熱到50 °C，溶解，保持該溫度，攪拌10分鐘后，慢慢滴加60 mL-二氯甲烷，保溫 攪拌2小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到2 g產(chǎn)品。取少許，測粒徑，其粒徑分布在60-85 nm〇
[0015] 實(shí)施例4 在500 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鈉鹽3 g，然后加100 mLN， N-二甲基甲酰胺，攪拌，加熱到50 °C，溶解，保持該溫度，攪拌10分鐘后，慢慢滴加50 mL石 油醚，保溫?cái)嚢?小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到3 g產(chǎn)品。取少許，測粒徑，其粒徑分 布在65-85 nm〇
[0016] 實(shí)施例5 在500 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鋁鹽3 g，然后加100 mLN， N-二甲基甲酰胺，攪拌，加熱到50 °C，溶解，保持該溫度，攪拌10分鐘后，慢慢滴加50 mL石 油醚，保溫?cái)嚢?小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到3 g產(chǎn)品。取少許，測粒徑，其粒徑分 布在65-85 nm〇
[0017] 實(shí)施例6 在500 mL的裝有溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入芳基膦酸鈉鹽3 g，然后加入150 mL 甲醇，攪拌，加熱到50 °C，溶解，在該溫度下，攪拌10分鐘后，慢慢滴加50 mL甲苯，保溫?cái)?拌2小時(shí)后，噴霧干燥，收集固體粉末，得到3 g產(chǎn)品。取少許，測粒徑，其粒徑分布在63-80 nm〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種芳基膦酸鹽納米成核劑的制備方法，其特征在于所指的芳基膦酸金屬鹽是指含 有圖a所示的結(jié)構(gòu)的化合物，將該化合物按一定比例溶于一種溶媒A，然后在攪拌下向該溶 液中加入一定量的溶媒B，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，?jīng)噴霧干燥后，收集所得固體，得到一定粒徑、分 布均一的納米尺寸的成核齊「 圖a. (M為金屬離子）。2. 根據(jù)權(quán)利1所述的溶媒其特征在于，溶媒A為極性較大的溶劑，如水，酮類，醇類和酯 類化合物，乙腈，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲亞砜等一種或幾種混合物；溶媒B為極 性較低的有機(jī)物，如烴類化合物(烷烴類，特別是含有6-20個(gè)碳原子的烷烴類以及它們的混 合物，石油醚等;芳烴類，如苯，甲苯，二甲苯，三甲苯等），鹵代烴消代烷烴，如二氯甲烷，三 氯甲烷，四氯化碳，2-二氯乙烷，三氯乙烷等;鹵代芳烴，如氯苯，二氯苯，溴苯等)等。3. 根據(jù)權(quán)利1所述，其特征在于，芳基膦酸鹽和溶媒A(重量比）一般為1:50-500,溶媒A 與溶媒B的比例一般為(重量比）1:0.1-1。4. 根據(jù)權(quán)利1所述，加熱的溫度范圍為20-120 °C。5. 根據(jù)權(quán)利1所述，保溫時(shí)間0.5-5小時(shí)。6. 根據(jù)權(quán)利1所述的干燥捕集方式為噴霧干燥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種芳基膦酸鹽納米成核劑的制備方法。將一定重量的該芳基膦酸鹽溶解于溶媒A（溶媒A為水極性較高的溶劑，如水，酮類，醇類和酯類化合物，乙腈，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲亞砜等）中，加熱，然后在攪拌下向該溶液中加入一定量的溶媒B（溶媒B為極性較低的化合物，如烴類化合物，鹵代烴等），經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，保溫一段時(shí)間后，進(jìn)入噴霧干燥塔，經(jīng)噴霧干燥后，收集所得固體。本發(fā)明通過兩步兩步法制得粒徑可控、分布均一納米尺寸的芳基膦酸鹽類成核劑。
【IPC分類】C08K5/527, C08L23/12
【公開號】CN105713232
【申請?zhí)枴緾N201610174607
【發(fā)明人】陳華, 姜煒
【申請人】維思普新材料（蘇州）有限公司