[发明专利]一种笼型倍半硅氧烷类成核剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种笼型倍半硅氧烷类成核剂，是由摩尔比为1:(1～12)的笼型倍半硅氧烷和金属氧化物或氢氧化物制成；所述笼型倍半硅氧烷的结构选自以下结构的一种或几种：R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立的选自H、C_1‑18烷基、苯基、乙烯基、‑(CH₂)_nNH₂、‑(CH₂)_nCOOH、环己基、异丁基、叔丁基、中的至少一种，n为0‑18的整数。本发明的改性聚丙烯是由笼型倍半硅氧烷类成核剂制成，大幅度的提高了聚丙烯的结晶温度以及结晶速率，提高了聚丙烯的成核效率以及其加工性能。

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，具体地说，涉及一种笼型倍半硅氧烷类成核剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种常见的热塑性树脂，由于其优异的性能，易于加工、成本相对较低等，被广泛应用于消费品包装、汽车零部件和纺织品等领域。但聚丙烯本身也存在一些缺点，比如结晶速度慢导致成型加工周期长，抗老化性能、耐候性、耐光热、制品光泽度和透明性不好等，这使其在更广泛的领域应用受到一定的限制。为了提升聚丙烯的性能，进一步扩大聚丙烯的应用，需要对其进行改性。在各种改性方法中，成核剂改性具有操作方便、简单灵活、添加量少等优点。聚丙烯作为一种典型的半结晶聚合物，聚合物的结晶行为和晶体结构很大程度上影响了其性能。成核剂的加入可以有效地调节聚丙烯的结晶过程，在很大程度上加快结晶过程、有效的减小晶体尺寸，改善聚丙烯机械性能和加工性能，成为工业上比较常用的的方法。

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种优越的有机无机杂化材料，作为高分子材料增强剂被广泛的研究。POSS与传统的无机纳米材料相比有诸多优点，其结构精确可控且具有超强的结构可设计性，其结构表面的无机基团使其在高分子材料中具有良好的分散，而且可以通过简单的化学反应来控制POSS纳米颗粒的尺寸、结构以及在聚合物中的性质，从而达到调控聚合物的宏观性能以及赋予其更广泛的用途的目的。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种笼型倍半硅氧烷类成核剂。

本发明的第二个目的是提供一种所述笼型倍半硅氧烷类成核剂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种所述笼型倍半硅氧烷类成核剂在制备改性聚丙烯中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种笼型倍半硅氧烷类成核剂，是由摩尔比为1:(1～12)的笼型倍半硅氧烷和金属氧化物或氢氧化物制成：

所述笼型倍半硅氧烷(POSS)的结构选自以下结构的一种：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立的选自H、C_1-18烷基、苯基、乙烯基、-(CH₂)_nNH₂、-(CH₂)_nCOOH、环己基、异丁基、叔丁基、

中的至少一种，n为0-18的整数。