[发明专利]一种含有环状羧酸金属盐的成核剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有环状羧酸金属盐的成核剂组合物，属于聚合物加工助剂领域。

背景技术

成核剂能促使非结晶型或不完全结晶型聚合物结晶并使晶粒结构微细化，提高聚合物的结晶度，从而提高塑料的硬度、弹性模量、拉伸强度、屈服强度。另一方面，在塑料中均匀分散的成核剂越小，晶体尺寸变得越均匀且越细微，散射的光越少，微细化的晶体减少了结晶部分和非晶部分界面上的散射，在这种情况下聚合物制品的透明性会急剧增加。因此成核剂对塑料工业是不可或缺的。

聚丙烯成核剂从化学结构上可分为无机、有机两类。无机类成核剂主要有滑石粉、二氧化钛、纳米二氧化硅等。这类成核剂来源丰富，价廉易得，但对制品的透明性和表面光泽有一定的影响，使用效果较差，应用范围受局限。有机类成核剂主要有磷酸金属盐、羧酸金属盐和山梨醇衍生物及高分子类等。有机成核剂与聚合物树脂具有良好的相容性，能够显著改善制品的透明性和表面光泽。Asahi Denka Kogyo K.K的NA-11，即2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸钠成核剂、2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸铝成核剂（称为NA-21）、苯甲酸钠等，能够提高聚烯烃结晶温度。然而，在树脂加工过程中还需要使用酸清除剂以保护稳定添加剂。但上述成核剂会与酸清除剂发生反应，出现积垢现象，降低成核性能。另外，Milliken公司化学商品名为Millad3988的化合物1,3:2,4-双(3,4-二甲基亚苄基)山梨糖醇为聚烯烃提供了成核和透明性，该成核剂的缺点是添加量高，加工温度高，加工过程中有异味，在制品中容易析出。CN1521203A公开了一种有机聚丙烯成核剂，该成核剂采用碱金属的磷酸酯金属盐类成核剂，可以显著提高聚丙烯的机械强度，但是该成核剂与树脂的相容性和分散性有待进一步提高，因此对聚烯烃的刚性和透明性整体的提高存在不足。成核剂和组合物存放的稳定性问题也很重要。由于使用时必要的均匀分散性，成核剂通常以粉状形式存在。但粉状成核剂通常容易吸潮而影响成核性能。目前，塑料行业中能够为树脂提供较高结晶度、极好分散性、较低雾度且与树脂加工中重要添加剂——酸清除剂相容的成核剂很少。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的上述缺点，提供一种与树脂的相容性和分散性较好的含有环状羧酸金属盐的成核剂组合物，以及含有该组合物的聚合物树脂。从而改善成核剂与酸清除剂的相容性，大幅度提高聚烯烃的结晶温度、热变形温度和透明性。

为了解决上述问题，本发明提供一种含有环状羧酸金属盐的成核剂组合物，所述组合物包括通式（I）表示的A类化合物和B类化合物。

所述A类化合物作为成核剂，在通式（I）中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉和R₁₀相同或不同，且单独选自氢、C₁-C₁₀取代或未取代的直链或支链烷基（R₁-R₁₀中任意两个或多个可以键连成环，优选R₁-R₁₀中任何两个可以结合形成至多六个碳原子的碳环）、C₃-C₁₀环烷基、羟基、C₁-C₉烷氧基、C₂-C₉烯氧基、胺基、C₁-C₉烷基胺基、卤素或苯基。

M为稀土金属阳离子，进一步选自钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥，优选为镧或铈。

所述B类化合物作为酸清除剂，其选自C₈-C₂₂的直链或异构化的脂肪酸的钙盐、锂盐、钠盐、钾盐、锌盐、镁盐、铝盐、钡盐和锶盐中的至少一种，或者选自云母、水滑石、氧化硅、硅酸盐和硅藻土中的至少一种，或上述化合物的混合物。

进一步地，所述A类化合物为顺式或反式结构，优选为顺式结构，更优选为顺式六氢邻苯二甲酸的稀土金属盐。

在所述成核剂组合物中，A类化合物和B类化合物的含量可以在较大的范围内变动。本发明的发明人发现以组合物的总质量为基准，A类化合物占20-80重量%，B类化合物占20-80重量%时的效果比较好。