[发明专利]一种硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及成核剂技术领域，特别是涉及一种硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂的制备方法。

背景技术

成核剂的加入可改变聚合物的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能，是一种新功能助剂。常用的成核剂有山梨醇类成核剂、有机磷酸盐类成核剂等。

山梨醇类成核剂能够赋予制品较好的透明性、表面光泽度和其它物理机械性能。山梨醇类成核剂易发生降解反应，释放出母体醛而产生气味，并且对制品的耐热性能和刚性提高幅度不大。有机磷酸盐类成核剂主要包括磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物等，该类产品亦可分为三代。第一代产品问世于20世纪的80年代初，以日本旭电化公司的NA-10为代表;第二代产品是80年代中期旭电化公司推出的NA-11，其成核性能优于NA-10，在配合量低于0.1%时增刚效果甚至高于山梨醇类成核剂;第三代产品的代表是近年来研制的NA-21，与NA-11相比，NA-21熔点较低，分散性较好，成核效率更高。有机磷酸盐类成核剂在高结晶度的聚丙烯加工中应用较多，它能赋予制品更高的透明性、刚性、热变形温度和结晶温度，但有机磷酸盐类成核剂在改善制品透明性能方面不及山梨糖醇类成核剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有有机磷酸盐成核剂透明性能不好的缺陷，提供一种硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂的制备方法，所得成核剂的成核、增刚和增透的效果优于现有的有机磷酸盐类成核剂。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明改性有机磷酸酯成核剂的制备方法：在硅溶胶中加入2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液，充分反应后抽滤，洗涤，烘干，所得白色粉末即为硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂。

具体的，上述改性有机磷酸酯成核剂的制备方法为：在10～80ml硅溶胶中加入浓度为0.1～0.14g/ml的2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液50ml，在20～80℃条件下反应1～10h，抽滤，蒸馏水洗涤，烘干，所得白色粉末即为硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂。

优选的，前述制备方法：在50ml硅溶胶中加入浓度为0.124g/ml的2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液50ml，在20～25℃条件下反应1～10h，充分反应后抽滤，蒸馏水洗涤，烘干，所得白色粉末即为硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂。

前述制备方法中，所用的硅溶胶的质量百分比浓度为20～40%，优选30%，硅溶胶的粒径优选在10～50nm。

前述制备方法中，所述2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶液的溶剂是无水乙醇。

原理分析：硅溶胶是二氧化硅粒子在水中的稳定分散体系，粒子的内部结构为硅氧烷键(-Si-O-Si-)，表层由许多硅氧醇基(-SiOH)和羟基(-OH)所覆盖。二氧化硅大的比表面积可以更好的发挥有机磷酸酯的成核作用，同时在二氧化硅粒子表面接枝磷酸基团的空间位阻可以阻止溶胶中二氧化硅颗粒的团聚，增强其在聚合物基体中的分散。硅溶胶中的硅溶胶接枝有机磷酸酯成核剂后，形成一个空间网络结构，从而具有更好的成核效果。

与现有技术相比，本发明的接枝改性有机磷酸酯成核剂由于空间位阻的作用，提高了成核剂在聚乙烯、聚丙烯等塑料中的分散度，提高了结晶温度、降低了雾度，并且具有较好的力学性能，与现有常用的NA-11、NA-21成核剂相比，具有更好的成核效果。

附图说明

图1为红外谱图，A为硅溶胶，B为2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酰氯，C为硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂；

图2为热失重图，D为硅溶胶，E为硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂；

图3为核磁共振³¹P谱图；

图4为结晶温度图，F为聚丙烯，G为聚丙烯+硅溶胶接枝改性有机磷酸酯成核剂，H为聚丙烯+NA-11，I为聚丙烯+NA-21。

具体实施方式