專利名稱：：聚丙烯透明成核劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚丙烯CHJ-1透明成核劑及其生產(chǎn)方法，特別是涉及以對(duì)氯苯甲醛和山梨醇為原料，用單一溶劑和復(fù)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(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：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(xué)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(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的提供一種由原料山梨醇和對(duì)氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復(fù)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(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種上述聚丙烯透明成核劑的生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的聚丙烯透明成核劑，是由原料山梨醇和對(duì)氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復(fù)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(jié)構(gòu)式為該結(jié)構(gòu)式中的R、S的含義是根據(jù)立體化學(xué)手性中心的構(gòu)型表示法，按次序規(guī)則，用R,S符號(hào)表示手性原子的構(gòu)型，順時(shí)針排列為R型，逆順時(shí)針排列為S型。其中，對(duì)氯苯甲醛與山梨醇的用量份數(shù)比最好為105115/6275。上述單一溶劑為環(huán)己垸，酸醚復(fù)合催化劑中的酸為有機(jī)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(shù)比最好為2.6-3.5/3.6-4.5。上述有機(jī)酸可采用苯磺酸或Cn2的烷基苯磺酸或?qū)妆交撬?。本發(fā)明公開的一種生產(chǎn)上述聚丙烯透明成核劑的方法，其包括如下步驟a)、化學(xué)合成在配有測(cè)溫儀、攪拌槳、有機(jī)載體電加熱系統(tǒng)和具有油水分離器回流冷凝器的反應(yīng)釜中進(jìn)行合成，首先在反應(yīng)釜中加入對(duì)氯苯甲醛(A)和的固體山梨醇(B)，再加入溶劑環(huán)己烷，上緊手孔蓋；開啟反應(yīng)釜攪拌馬達(dá)進(jìn)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(fù)合催化劑，開啟冷水機(jī)系統(tǒng)；重新調(diào)節(jié)電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環(huán)己烷在回流冷凝器不斷地循環(huán)回流，它和醇醛縮合反應(yīng)生成的水形成的最低共沸混合物經(jīng)回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)出水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)品生成；b)、溶劑回收合成反應(yīng)結(jié)束后，將電加熱爐油溫調(diào)至60土5'C，此時(shí)利用余熱開始蒸餾回收溶劑環(huán)己烷，當(dāng)溶劑餾出量減少時(shí)，開啟真空系統(tǒng)，適當(dāng)減壓直至環(huán)己垸蒸盡為止，反應(yīng)釜中留下粗產(chǎn)品；c)水乳體系精制將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到不銹鋼桶中，加水，經(jīng)分散機(jī)分散后再過膠體磨，然后在離心機(jī)內(nèi)淋洗、脫水；經(jīng)脫水的粗產(chǎn)品再轉(zhuǎn)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(shí)，然后水洗，離心脫水；干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。本發(fā)明在水乳體系精制過程中離心脫水后的粗產(chǎn)品最好再重復(fù)加入堿，高速攪拌至漿化后再加入氧化劑，攪拌34小時(shí)；然后水洗，離心脫水，最后干燥，打粉，產(chǎn)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(fā)明的聚丙烯成核劑的物理性質(zhì)-a)外觀為白色粉末，無氣味，細(xì)度200目大于98%，白度大于95%。b)堆密度《0.3g/cm3。c)熔點(diǎn)223230。Cd)純度96.8%。本發(fā)明的聚丙烯成核劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)經(jīng)廣州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所檢驗(yàn)，產(chǎn)品符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到或部分指標(biāo)超過國(guó)外同類產(chǎn)品的性能。本發(fā)明的聚丙烯成核劑產(chǎn)品的衛(wèi)生性評(píng)價(jià)經(jīng)廣東省衛(wèi)生檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，CHJ-1成核劑的LDs。為21.5g/Kg。屬無毒級(jí)物質(zhì)。塑料包裝制品符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB-9688-88)。產(chǎn)品同時(shí)也通過SGS檢驗(yàn)，其結(jié)果為鉛含量2卯m，鎘含量N.D——未檢到(〈2卯m)。符合食品衛(wèi)生使用標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的聚丙烯透明成核劑，產(chǎn)品無味、無毒，性能優(yōu)良。本發(fā)明的生產(chǎn)方法是用單一C6介質(zhì)和復(fù)合催化劑體系。單一介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是方便溶劑回收和有利于生產(chǎn)環(huán)境的安全，同時(shí)減少原料損耗。復(fù)合催化劑是根據(jù)反應(yīng)體系的特點(diǎn)，用有機(jī)酸和醚類化合物配成，有利于反應(yīng)物與催化劑的充分接觸，提高了反應(yīng)速率和選擇性，產(chǎn)率高達(dá)92%以上；由于對(duì)氯結(jié)構(gòu)的透明成核劑產(chǎn)品氣味很大，很難除去，一直沒通過FDA認(rèn)證，本發(fā)明采用的水乳除醛臭味新技術(shù)，通過采用水乳體系的除醛味方法，生產(chǎn)出無醛味、白度高的對(duì)氯結(jié)構(gòu)的透明成核劑產(chǎn)品，并通過了FDA認(rèn)證(FCNNo.828)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。具體實(shí)施例方式備料取固體山梨醇、對(duì)氯苯甲醛、溶劑環(huán)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(shí)施例1a)、化學(xué)合成在配有測(cè)溫儀、攪拌槳、有機(jī)載體電加熱系統(tǒng)和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應(yīng)釜中進(jìn)行合成，首先在反應(yīng)釜中加入105115kg的對(duì)氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-600L的溶劑環(huán)己烷，上緊手孔蓋；開啟反應(yīng)釜攪拌馬達(dá)進(jìn)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(jīng)確認(rèn)A料全溶解后，再慢慢加入苯磺酸/乙二醇甲醚復(fù)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(jī)系統(tǒng)；重新調(diào)節(jié)電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環(huán)己烷在回流冷凝器不斷地循環(huán)回流，它和醇醛縮合反應(yīng)生成的水形成的最低共沸混合物經(jīng)回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)出水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)品生成，耗時(shí)約44.5小時(shí)；b)、溶劑回收合成反應(yīng)結(jié)束后，將電加熱爐油溫調(diào)至55°C，此時(shí)利用余熱開始蒸餾回收溶劑環(huán)己烷，當(dāng)溶劑餾出量減少時(shí)，開啟真空系統(tǒng)，適當(dāng)減壓直至環(huán)己烷蒸盡為止，反應(yīng)釜中留下粗產(chǎn)品；c)水乳體系精制將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到不銹鋼桶中，加水，經(jīng)分散機(jī)分散后再過膠體磨，然后在離心機(jī)內(nèi)淋洗、脫水；經(jīng)脫水的粗產(chǎn)品再轉(zhuǎn)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(shí)，然后再水洗，離心脫水，重復(fù)兩次；干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。實(shí)施例2a)、化學(xué)合成在配有測(cè)溫儀、攪拌槳、有機(jī)載體電加熱系統(tǒng)和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應(yīng)釜中進(jìn)行合成，首先在反應(yīng)釜中加入105115kg的對(duì)氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-550L的溶劑環(huán)己烷，上緊手孔蓋；開啟反應(yīng)釜攪拌馬達(dá)進(jìn)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(jīng)確認(rèn)A料全溶解后，再慢慢加入甲基苯磺酸/乙二醇二甲醚復(fù)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(jī)系統(tǒng)；重新調(diào)節(jié)電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環(huán)己烷在回流冷凝器不斷地循環(huán)回流，它和醇醛縮合反應(yīng)生成的水形成的最低共沸混合物經(jīng)回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)出水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)品生成，耗時(shí)約44.5小時(shí)；b)、溶劑回收合成反應(yīng)結(jié)束后，將電加熱爐油溫調(diào)至60°C，此時(shí)利用余熱開始蒸餾回收溶劑環(huán)己烷，當(dāng)溶劑餾出量減少時(shí)，開啟真空系統(tǒng)，適當(dāng)減壓直至環(huán)己烷蒸盡為止，反應(yīng)釜中留下粗產(chǎn)品；c)水乳體系精制將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到不銹鋼桶中，加水，經(jīng)分散機(jī)分散后再過膠體磨，然后在離心機(jī)內(nèi)淋洗、脫水；經(jīng)脫水的粗產(chǎn)品再轉(zhuǎn)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(shí)，然后再水洗，離心脫水，重復(fù)兩次；干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。實(shí)施例3a)、化學(xué)合成在配有測(cè)溫儀、攪拌槳、有機(jī)載體電加熱系統(tǒng)和具有油水分離器回流冷凝器的1000L反應(yīng)釜中進(jìn)行合成，首先在反應(yīng)釜中加入105115kg的對(duì)氯苯甲醛(A)和6275kg的固體山梨醇(B)，再加入約500-600L的溶劑環(huán)己烷，上緊手孔蓋；開啟反應(yīng)釜攪拌馬達(dá)進(jìn)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(jīng)確認(rèn)A料全溶解后，再慢慢加入對(duì)甲苯磺酸/乙二醇二丁醚復(fù)合催化劑，其用量為對(duì)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(jī)系統(tǒng)；重新調(diào)節(jié)電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環(huán)己烷在回流冷凝器不斷地循環(huán)回流，它和醇醛縮合反應(yīng)生成的水形成、的最低共沸混合物經(jīng)回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)出水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)品生成，耗時(shí)約44.5小時(shí)；b)、溶劑回收合成反應(yīng)結(jié)束后，將電加熱爐油溫調(diào)至65°C，此時(shí)利用余熱開始蒸熘回收溶劑環(huán)己烷，當(dāng)溶劑餾出量減少時(shí)，開啟真空系統(tǒng)，適當(dāng)減壓直至環(huán)己烷蒸盡為止，反應(yīng)釜中留下粗產(chǎn)品；c)水乳體系精制將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到不銹鋼桶中，加水，經(jīng)分散機(jī)分散后再過膠體磨，然后在離心機(jī)內(nèi)淋洗、脫水；經(jīng)脫水的粗產(chǎn)品再轉(zhuǎn)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(shí)，然后再水洗，離心脫水，重復(fù)兩次；干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。實(shí)施例4本發(fā)明聚丙烯成核劑的加工性及改性效能評(píng)價(jià)取實(shí)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(duì)聚丙烯的成核作用、光學(xué)性能、物理力學(xué)性能改性等方面都非常好，適合在220240'C溫度范圍內(nèi)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(chǎn)要求。詳見表1和表2數(shù)據(jù)。表1聚丙烯成核劑CHJ-1改善PP的光學(xué)性能數(shù)據(jù)(與國(guó)外成核劑產(chǎn)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(duì)PP(T30S)物理機(jī)械性能的改良(與國(guó)外成核劑產(chǎn)品比較)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>通過上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，這些具體說明應(yīng)當(dāng)解釋為僅僅例舉，本發(fā)明的實(shí)施方案不應(yīng)受其限制。權(quán)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(duì)氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復(fù)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(jié)構(gòu)式為2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯透明成核劑，其特征在于對(duì)氯苯甲醛與山梨醇的用量份數(shù)比為105115/6275。3.根據(jù)權(quán)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(huán)己烷，環(huán)己烷用量為500-550升，酸醚復(fù)合催化劑中的酸為有機(jī)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(shù)比為2.6-3.5/3.6-4.5。4.根據(jù)權(quán)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(jī)酸為苯磺酸或Cr12的烷基苯磺酸或?qū)妆交撬帷?.—種如權(quán)利要求1所述聚丙烯透明成核劑的生產(chǎn)方法，其特征在于其包括如下步驟a)、化學(xué)合成在配有測(cè)溫儀、攪拌槳、有機(jī)載體電加熱系統(tǒng)和具有油水分離器回流冷凝器的反應(yīng)釜中進(jìn)行合成，首先在反應(yīng)釜中加入對(duì)氯苯甲醛(A)和的固體山梨醇(B)，再加入溶劑環(huán)己烷，上緊手孔蓋；開啟反應(yīng)釜攪拌馬達(dá)進(jìn)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(fù)合催化劑，開啟冷水機(jī)系統(tǒng)；重新調(diào)節(jié)電加熱爐油溫，使油溫恒定在100120°C，使環(huán)己烷在回流冷凝器不斷地循環(huán)回流，它和醇醛縮合反應(yīng)生成的水形成的最低共沸混合物經(jīng)回流冷凝器油水分離后不斷地將水帶出，使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)出水量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，粗產(chǎn)品生成；b)、溶劑回收合成反應(yīng)結(jié)束后，將電加熱爐油溫調(diào)至60土5'C，此時(shí)利用余熱開始蒸餾回收溶劑環(huán)己垸，當(dāng)溶劑餾出量減少時(shí)，開啟真空系統(tǒng)，適當(dāng)減壓直至環(huán)己烷蒸盡為止，反應(yīng)釜中留下粗產(chǎn)品；c)水乳體系精制將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到不銹鋼桶中，加水，經(jīng)分散機(jī)分散后再過膠體磨，然后在離心機(jī)內(nèi)淋洗、脫水；經(jīng)脫水的粗產(chǎn)品再轉(zhuǎn)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(shí)，然后水洗，離心脫水；干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚丙烯透明成核劑的生產(chǎn)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(chǎn)品再加入堿，高速攪拌至衆(zhòng)化后再加入氧化劑，攪拌34小時(shí)；然后再水洗，離心脫水，干燥，打粉，產(chǎn)品包裝。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚丙烯透明成核劑的生產(chǎn)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(fā)明公開了一種聚丙烯透明成核劑，其是由原料山梨醇和對(duì)氯苯甲醛在單一溶劑和酸醚復(fù)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(fā)明還公開了該聚丙烯成核劑的生產(chǎn)方法，其包括化學(xué)合成、溶劑回收、水乳體系精制等步驟；本發(fā)明的聚丙烯成核劑無味、無毒，性能優(yōu)良，生產(chǎn)方法方便溶劑回收和有利于生產(chǎn)環(huán)境的安全，同時(shí)減少原料損耗，復(fù)合催化劑是根據(jù)反應(yīng)體系的特點(diǎn)，用有機(jī)酸和醚類化合物配成，有利于反應(yīng)物與催化劑的充分接觸，提高了反應(yīng)速率和選擇性，產(chǎn)率高達(dá)92％以上；本發(fā)明采用的水乳除醛臭味新技術(shù)，通過采用水乳體系的除醛味方法，生產(chǎn)出無醛味、白度高的對(duì)氯結(jié)構(gòu)的透明成核劑產(chǎn)品，并通過了FDA認(rèn)證。文檔編號(hào)C08L23/12GK101434606SQ200810219978公開日2009年5月20日申請(qǐng)日期2008年12月15日優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日發(fā)明者趙文林申請(qǐng)人:趙文林