[发明专利]山梨醇衍生物及由其合成的DBS类聚烯烃成核剂的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及山梨醇衍生物及其制备方法，及由其合成的DBS类聚烯烃成核剂的制备方法及应用。

背景技术

近年来，伴随着聚烯烃树脂的产量迅速增长，其加工应用领域越来越广泛。人们在生活水平不断提高的同时，对塑料制品的要求也日益严格。成核剂作为聚烯烃的一种优良的改性助剂，加入少许就能大幅降低塑料制品的雾度、提高透明度和热变形温度，制品强度明细提高，很大程度上改善其应用性能，最终提高其商品附加值。它的开发和应用引起了世界各国的普遍关注。

聚烯烃成核剂从化学结构可分为无机类、有机类和高分子类三种，其中有机类成核剂具有最好的成核改性效果和使用性能，是成核剂研究中最活跃和使用最广泛的一类。有机类成核剂是指具有较低相对分子质量的有机化合物，它主要包括二苄叉山梨醇及其衍生物类、羧酸及其金属盐类、有机磷酸金属盐类、酰胺类等成核剂。

二苄叉山梨醇及其同系衍生物成核剂的开发研究，是近年来国内外研究的热点领域。现有技术中仍未公开其他类的山梨醇衍生物，自1972年首篇具有工业化意义的日本专利问世以来，该类成核剂的合成技术有了较大的发展。

20世纪70年代，日本人Hamad发现，在PP中添加二苄叉山梨醇(DBS)可提高PP的透明性和光泽度，提高PP的热变形温度、刚性，使得PP的结晶速度加快，成型加工周期缩短。从此，这一PP改性技术在世界范围内得到普遍采用，并于20世纪80年代开始实现商业化生产。

美国Milliken化学公司相继开发成功了Millad3905、Millad3940、Millad3988同系衍生物成核剂投放市场，并取得了较好的应用效果。兰州石化公司石油化工研究院相继开发了DBS及其同系衍生物5个牌号的产品投放市场，均取得了较好的应用效果。

但目前市面上聚烯烃成核剂具有气味较大，改进透明性和成核效率不高等缺点，我公司开发了一系列新型DBS类聚烯烃成核剂，可广泛用于聚丙烯的透明改性，有效改善PP产品的透明性，适应于各种加工工艺.且没有特殊气味，可用于农用薄膜、食品容器、贮存容器、饮料瓶、包装膜、CD盒、汽车零部件等领域。

发明内容

本发明的目的是一、公开新的山梨醇衍生物及其制备方法、二、解决现有技术中的不足，提供一种DBS类聚烯烃成核剂，有效改善现有成核剂的气味问题；加快聚烯烃树脂的结晶化速度、提高其结晶度,使聚烯烃的透明性及表面光泽增加，提高其弯曲模量、拉伸屈服强度、热变形温度和冲击强度等理化性能。

实现本发明目的的技术方案是：合成了一系列新型山梨醇衍生物和新型DBS类聚烯烃成核剂。

新型山梨醇衍生物，其通式如式(I)所示：

其中，

R1为烯丙基、丙基、2-丁烯、丁基、2-甲基烯丙基、异丁基、乙烯基、乙基、C1-C16的直链或支链的脂肪烃基。

所述山梨醇衍生物为：1-(2-丁烯基)山梨醇、1-丁基山梨醇、1-(2-甲基烯丙基)山梨醇、1-异丁基山梨醇、1-乙烯基山梨醇、1-乙基山梨醇中一种。

新型DBS类聚烯烃成核剂其通式如式(II)所示：

其中，

R1为烯丙基、丙基、2-丁烯、丁基、2-甲基烯丙基、异丁基、乙烯基、乙基、C1-C16的直链或支链的脂肪烃基。

Ar是含氟芳环或杂环，其结构为如下结构之一：

R2和R3为氢或C1-C16的直链或支链的饱和脂肪烃基；

m和n为0-5的整数，为0、1、2、3、4、5。