[发明专利]一种高分子材料自成核的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料自成核的方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

近年来，高分子材料被广泛应用于生活与生产各个领域。但与传统的金属和陶瓷等材料相比，高分子材料的机械性能和耐热性较差。对于多数结晶型高分子材料，其结晶能力与行为对材料性能有很大影响，低结晶速率和结晶度严重制约了其应用与发展。为了提高聚合物材料的结晶能力，改善其机械性能，目前使用最广泛的改性方法就是往高分子基体中添加成核剂。目前使用的成核剂主要为异相成核剂，此类成核剂的分散状况及其与高分子基体的相容性差均可能会降低成核效果；并且异相组分的引入可能会缩小高分子基体材料的使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子材料自成核的方法，本发明制备过程可操作性好、生产效率高，所获得材料性能好。

本发明提供的一种高分子材料自成核的方法，包括如下步骤：将伸直链晶体作为自成核剂与高分子材料进行共混，即得到含自成核剂的高分子材料。

上述的方法中，所述伸直链晶体与所述高分子材料的质量比可为0.1～20:100，具体可为0.5:99.5、1:99、2:98、5:95、10:90、0.5～10:100或0.1～15:100。

上述的方法中，制备所述伸直链晶体包括如下步骤：将所述高分子材料与尿素通过溶液法或熔体法进行混合，经过热处理后除去尿素组分，得到高分子伸直链晶体。

上述的方法中，制备所述伸直链晶体具体包括如下步骤：1)在低压下，将所述高分子材料与尿素通过溶液法或熔体的方法物理混合，得到二者的混合体系，所述低压条件介于0.1～10个大气压；2)将上述步骤1)中所得的混合体系，进行热处理，从而获得复合物，所述处理温度为对应聚合物熔点的正负50℃范围区间；3)在低压下，将上述步骤2)中所得复合物中的小分子组份除去，即得到所述伸直链晶体。

上述制备所述伸直链晶体的方法中，所述高分子材料与尿素的摩尔比为0.01～1:100。

上述的方法中，所述高分子材料包括二元酸与元二醇的聚合物、环内酯的聚合物和羟基羧酸的聚合物、聚醚和聚酰胺中的至少一种；

所述二元酸为HOOC-(CH₂)_n-COOH，n为零或正整数，所述二元醇为HO-(CH₂)_m-OH，m为正整数；

所述环内酯的聚合物和羟基羧酸的聚合物分子链的重复结构单元为-(CH₂)_x-COO-，x为正整数；

所述聚醚分子链的重复结构单元为-(CH₂)_y-O-，y为正整数；

所述聚酰胺为所述二元酸与二元胺的聚合物，所述二元酸为HOOC-(CH₂)_n-COOH，n为零或正整数，所述二元胺为H₂N-(CH₂)_z-NH₂，z为正整数。

上述的方法中，所述共混的方法采用熔融共混法；

所述共混的温度为基体高分子熔点与其伸直链晶体熔点之间，时间可为10～30min，具体可为10min、15min、20min或30min。

本发明中，采用所述高分子材料制备的所述伸直链晶体，所述伸直链晶体可作为所述高分子材料的成核剂；所述伸直链晶体作为所述高分子材料的成核剂，提高了所述高分子材料的结晶效率和结晶度，使得成核后的材料性能更好。

本发明具有以下优点：

本发明采用高分子材料制备的具有高熔点的伸直链晶体，伸直链晶体作为高分子基体自身的成核剂来改善材料结晶与性能；伸直链晶体在高分子基体的熔体中能够保持其晶体，并在降温时作为基体的成核剂使用，提高了成核的效率；制备过程可操作性好、生产效率高，所获得材料性能好，具有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例1聚丁二酸丁二酯原料和加入自成核剂的聚丁二酸丁二酯材料的熔体降温DSC曲线。

图2为本发明实施例1中聚丁二酸丁二酯原料和加入自成核剂的聚丁二酸丁二酯材料熔体在85℃等温结晶的球晶形貌，其中图2(a)为聚丁二酸丁二酯原料的熔体在85℃等温结晶的球晶形貌，图2(b)为加入自成核剂的聚丁二酸丁二酯材料的熔体在85℃等温结晶的球晶形貌。

具体实施方式