[发明专利]作为用于结晶热塑性塑料的成核添加剂的丙二酸的金属盐

说明书

本发明涉及作为用于结晶热塑性塑料的成核添加剂的丙二酸的金属盐。本发明提供了作为α‑成核剂的具有化学式(I)的丙二酸衍生化合物的金属盐及其制备方法。本发明还提供了包含具有化学式(I)的丙二酸衍生化合物的金属盐的聚合物添加剂和热塑性组合物。

技术领域

本发明涉及包含丙二酸衍生物的金属盐的化合物和组合物。这些丙二酸衍生物的金属盐可用作α-成核剂以改善热塑性聚合物或制品的特性。当用于热塑性塑料及其配制物时，所述化合物(丙二酸衍生物的金属盐)提供更高的结晶温度和刚度以及低的吸湿率。

背景技术

在聚合物树脂中使用成核剂以通过多种方法(包括通过注射成型或挤出成型)制造塑料制品。与使用未成核的聚合物相比，其有助于在模制过程中使聚合物实现显著的循环时间减少。通过在树脂中引起更高的Tc(结晶温度)可以在模制件中实现循环时间减少。这减少了必要的冷却时间并且有助于制品以比在不使用α成核剂的情况下可能的速率更快的速率从模具中排出。特别地用于聚丙烯的另一类成核剂为β-成核剂。这些化合物导致冲击强度增加、更低的熔融温度和完全不同组的应用的可能性。

EP0177961公开了通过剪切诱导结晶或者通过在温度梯度下结晶或者通过添加特定的β-成核剂(例如，喹吖啶酮颜料)来实现β-改性的方法。US5231126和DE 3610644公开了双组分型β成核剂，并且所述双组分型β成核剂由有机二元酸(例如，丙二酸、庚二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸)与第II族金属(例如镁、钙、锶等)的氧化物、氢氧化物或酸式盐的混合物组成，其在用于聚丙烯基体时产生β晶体结构。EP0682066描述了用于单组分β-成核剂的合成方法，所述单组分β-成核剂通过在60℃至80℃下使1mol二羧酸与1mol碳酸钙在含乙醇的水溶液中反应而产生。US2010/0010168提供了用于制备β-成核剂的方法。方法包括在高于120℃的温度下处理包含二元有机酸和第II族金属的氧化物、氢氧化物或酸式盐的混合物。

在加热至高于玻璃化转变温度或熔融温度时软化并且在冷却之后变硬的材料被称为热塑性塑料。热塑性塑料可以在有限次数的循环中可逆地通过加热熔融和通过冷却固化而不影响机械特性。增加热塑性塑料的再循环次数可能导致颜色退化，从而影响其外观和特性。在熔融状态下，它们是液体，而在糊状状态下，它们是玻璃状的或部分结晶的。分子端对端地连接成一系列长链，每条链独立于另一条链。在高于熔融温度时，所有晶体结构消失，并且长链变成随机分散的。

热塑性塑料的分子结构影响耐化学性和耐环境影响(例如紫外线辐射)性。根据分子结构，特性也可以从光学透明到不透明变化。热塑性塑料的重要特性是高强度和韧性、更好的硬度、耐化学性、耐久性、自润滑性、透明性和防水性。通过施加热，热塑性塑料软化并且其可以被模制成期望的形状。一些热塑性塑料可以通过施加热和压力来连接。存在几种可用于连接热塑性塑料的技术，例如机械固定、熔融粘合、热气焊接、溶剂粘合、超声波焊接、感应焊接和介电焊接。

不同类型的热塑性塑料选自丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、乙缩醛、丙烯酸类树脂、纤维素塑料(Cellulosic)、碳氟化合物、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚醚酮、聚氯乙烯(PVC)、液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)和乙烯树脂(Vinyl)。

衍生自被称为烯烃的特定组基础材料的聚烯烃系列的聚合物是世界上发展最快的聚合物系列。聚烯烃(例如，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))是存在于范围从家居用品(例如，杂货袋、容器、地毯、玩具和电气用具)到高科技产品(例如，工程塑料、工业管道、汽车零件、医疗器械以及甚至假体植入物)的应用中的商品塑料。