一種改性聚丙烯樹脂及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚丙烯領(lǐng)域，更進(jìn)一步說，是涉及一種改性聚丙烯樹脂及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯是一種被廣泛使用的熱塑性塑料，價(jià)格低廉且綜合性能較好，通過添加成 核劑能進(jìn)一步提高聚丙烯制品的力學(xué)性能和光學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)聚丙烯高性能化。聚丙烯的成 核劑是一類用于改善聚丙烯結(jié)晶行為，從而提高其物理機(jī)械性能和熱力學(xué)性能的助劑。成 核劑分為無機(jī)類、山梨醇類、磷酸鹽類、松香類和高分子類成核劑。
[0003] 目前，市場上廣泛使用的聚丙烯成核劑為有機(jī)成核劑，如NAl 1 [2，2'-亞基甲-二 (4,6-二正丁基苯酚）磷酸鈉]、NA-21 [亞甲基雙（2,4-二叔丁基苯基）磷酸鋁]等。有 機(jī)成核劑用量少，且成核效果明顯，能提高聚丙烯的結(jié)晶溫度，穩(wěn)定性好，增剛效果好，能顯 著改善聚丙烯的熱變形溫度和力學(xué)性能，但是此類成核劑價(jià)格較高。苯甲酸鈉的價(jià)格稍低， 但是成核效果一般。
[0004] 近年來，為充分發(fā)揮各類成核劑的優(yōu)勢，有研究開始注重研究不同成核劑或成核 劑與其他助劑之間的協(xié)同效應(yīng)。中國專利CNlO 184517IA公開了一種聚丙烯增剛組合物，是 由苯甲酸鈉與雙[2, 2'-亞甲基-二（4, 6-二叔丁基苯基）]磷酸鈉等組合物提高了 PP制品 的彎曲性能、抗沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度等，比加單一組分成核劑改性效果好，具有一定的協(xié) 同效應(yīng)，但所需的成核劑含量較高。中國專利200780012801. 8采用水溶性的成核劑HPN-68 溶解于水中作為水相，與其他組分如油相、表面活性劑、助表面活性劑等形成微乳液，加入 聚丙烯后，成核劑能更好地分散在聚合物中，提高其結(jié)晶效率，但是只涉及到水溶性的成核 齊U，而很多成核劑不是水溶性的。
[0005] 如何獲得成核效果優(yōu)良的成核劑，如何在用量少的基礎(chǔ)上制備性能優(yōu)良的聚丙烯 成核劑是研究的一個(gè)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了一種改性聚丙烯樹脂及制備方法。 將成核劑分散在含有液體光穩(wěn)定劑作為油相的微乳液中，將成核劑與光穩(wěn)定劑同步加入樹 脂基體中。一方面，本專利克服了成核劑本身難溶解于水的問題，得到一種適合成核劑分散 的微乳液，進(jìn)一步促進(jìn)其分散和協(xié)同效果。另一方面，液體光穩(wěn)定劑能夠通過微乳液的方法 與聚丙烯成核劑共混，能夠在微乳液中分散開來，并在聚丙烯中更易擴(kuò)散，從而使聚丙烯樹 脂具有更好的性能，同時(shí)帶來光穩(wěn)定效果。
[0007] 本發(fā)明的目的之一是提供一種改性聚丙烯樹脂。
[0008] 包括共混的以下組分：
[0009] 聚丙烯和改性助劑；
[0010] 所述改性助劑為包括液體光穩(wěn)定劑、有機(jī)復(fù)合成核劑、表面活性劑和助表面活性 劑的微乳液；
[0011] 所述有機(jī)復(fù)合成核劑為苯甲酸鈉（SB)和2,2'-亞基甲-二（4,6_二正丁基苯 酚）磷酸鈉（NA11)，二者的重量比為95:5?5:95 ;優(yōu)選為75:25?25:75 ;
[0012] 涂料、塑料、橡膠、合成纖維等制品在日光或強(qiáng)的熒光下，因吸收紫外線而引發(fā)自 動(dòng)氧化，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀和物理機(jī)械性能惡化，這一過程稱為光氧化或光老 化。能抑制光氧化或光老化過程的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑。
[0013] 本發(fā)明所述液體光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑GW-508和/或光穩(wěn)定劑UV-292 ;
[0014] GW-508為二酸雙（1，2,2,6,6-五甲基-4-哌啶）酯與1-(甲 基）-8-(1，2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶）癸二酸酯的混合物；
[0015] UV-292為雙（1，2,2,6,6，-五甲基哌啶基）-癸二酸酯；
[0016] 所述助表面活性劑為醇類；
[0017] 所述表面活性劑為聚氧乙烯-20-失水山梨醇單油酸酯（吐溫80)，聚氧乙 烯-20-失水山梨醇單硬脂酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇單肉豆蘧酸酯，聚氧乙 烯-20-失水山梨醇單月桂酸酯中的一種或組合；
[0018] 其中，微乳液中，
[0019] 水相的含量為10?20wt% ;
[0020] 液體光穩(wěn)定劑的含量為10?20wt% ;
[0021] 表面活性劑的含量為10?20wt% ;
[0022] 助表面活性劑的含量為40?60wt% ;
[0023] 以聚丙烯樹脂為100重量份計(jì)，有機(jī)復(fù)合成核劑的含量為0. 025?0. 05重量份。
[0024] 所述改性助劑是由包括以下步驟的方法制備的：
[0025] (1)將苯甲酸鈉溶解于去離子水中；將2,2'-亞基甲-二（4,6_二正丁基苯酚） 磷酸鈉溶解于助表面活性劑中；
[0026] (2)將上述溶解了苯甲酸鈉的水相、溶解有2,2'-亞基甲-二（4,6_二正丁基苯 酚）磷酸鈉的助表面活性劑、液體光穩(wěn)定劑、表面活性劑混合均勻，形成微乳液；
[0027] 本發(fā)明將成核劑溶解于微乳液中，NAll溶解在醇類中，再加入液體光穩(wěn)定劑、水 相、表面活性劑，得到微乳液。微乳液是兩種不互溶液體形成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、 外觀透明或半透明的分散體系，微觀上由表面活性劑界面膜所穩(wěn)定的一種或兩種液體的微 滴所構(gòu)成。（《微乳液技術(shù)與應(yīng)用》中國輕工業(yè)出版社，崔正剛、殷福珊編，75頁)。
[0028] 本發(fā)明創(chuàng)新地在助表面活性劑中加入成核劑NA11，并將苯甲酸鈉溶解在水相中， 這兩種成核劑采用微乳液的體系分散、混合，由于微乳液中的分散相是納米級，所以成核劑 也能達(dá)到納米級分散，采用微乳液方法將兩種成核劑混合均勻的同時(shí)，還能將其超細(xì)化分 散，從而有效地?cái)U(kuò)大了成核劑與聚丙烯基體的接觸面積。從而有利于在聚丙烯樹脂中的分 散和成核效果。
[0029] 本發(fā)明的目的之二是提供一種改性聚丙烯樹脂的制備方法。
[0030] 包括：
[0031] 將所述組分按所述用量熔融共混后制得所述改性聚丙烯樹脂。
[0032] 制備方法中使用的的混合攪拌設(shè)備為加工領(lǐng)域內(nèi)通常采用的混合設(shè)備，如：磁力 攪拌器，高剪切分散機(jī)等。
[0033] 本發(fā)明采用液體光穩(wěn)定劑作為微乳液的油相，作為微乳液的組成部分能夠幫助成 核劑的分散。并且由于液體光穩(wěn)定劑本身的耐紫外光降解效果，在形成微乳液并幫助成核 劑分散的同時(shí)，自身也能良好分散在聚丙烯基體中，從而達(dá)到提高聚丙烯光穩(wěn)定性的效果。
[0034] 本發(fā)明采用兩種成核劑復(fù)配的方法來制備一種復(fù)合聚丙烯成核劑。采用微乳液方 法將兩種成核劑混合均勻的同時(shí)，還能將其超細(xì)化分散，從而有效地?cái)U(kuò)大了成核劑與聚丙 烯基體的接觸面積。在成核劑含量相同的情況下，復(fù)合成核劑具有相同或更好的成核效果， 而且隨著添加量的提高力學(xué)性能還能夠進(jìn)一步提高。因此，微乳液方法制備的有機(jī)磷酸鹽 成核劑與苯甲酸鈉成核劑作為復(fù)合成核劑應(yīng)用于聚丙烯中，具有用量少、效果好，加工成本 低，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的聚丙烯樹脂的力學(xué)改性劑。
[0035] 本發(fā)明的聚丙烯樹脂的結(jié)晶性能和力學(xué)性能提高，同時(shí)成本大幅下降。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] NA11[2,2'-亞基甲-二（4,6_二正丁基苯酚）磷酸鈉](中達(dá)化工有限公司，牌 號NP-508)以3. 33wt%的濃度溶解在無水乙醇(分析純）中；苯甲酸鈉(天津市光復(fù)精細(xì)化 工研究所)以18wt%的濃度溶解在去離子水中；采用磁力攪拌器攪拌，依次加入溶解了 NAll 的無水乙醇、光穩(wěn)定劑GW-508、吐溫80 (市售）、去離子水，上述組分的質(zhì)量百分含量分別 為54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力攪拌器攪拌，磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速為200rpm (轉(zhuǎn)每分 鐘)，攪拌時(shí)間5分鐘。得到1#微乳液。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] NA11[2,2'-亞基甲-二（4,6_二正丁基苯酚）磷酸鈉](中達(dá)化工有限公司，牌 號NP-508)以3. 33wt%的濃度溶解在無水乙醇(分析純）中；苯甲酸鈉(天津市光復(fù)精細(xì)化 工研究所)以18wt%的濃度溶解在去離子水中；采用磁力攪拌器攪拌，依次加入溶解了 NAll 的無水乙醇、光穩(wěn)定劑UV-292、吐溫80 (市售）、去離子水，上述組分的質(zhì)量百分含量分別 為54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力攪拌器攪拌，磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速為200