CN113549246A - 超支化微晶成核剂组合物及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超支化微晶成核剂组合物及应用。超支化微晶成核剂含有有机金属类成核剂,超支化芳香族聚酯,可选择性的含有脂肪酸酰胺。通过超支化芳香聚酯的三维空间结构和表面大量活性基团与有机金属盐类成核剂之间的相互作用,使得超支化聚合物和有机金属盐类成核在熔融加工过程中形成共生微晶,再通过脂肪酸酰胺调节超支化微晶和基体树脂的相容性,提高有机金属盐类成核剂在基体树脂中的分散程度。超支化微晶成核剂组合物克服了一般有机金属盐类成核剂熔点过高、与基体树脂不相容、分散性低等缺点,增强了现有有机金属盐类成核剂的成核剂效果,改善塑料制品的力学和耐热性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子改性加工领域,尤其是一种超支化微晶成核剂组合物及应用。
背景技术
调控半结晶树脂的结晶是提高其性能和更多功能化的重要手段。成核剂是一种促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的改性剂。在半结晶树脂中加入成核剂可加速半结晶树脂的结晶速度、增加半结晶树脂的各项力学性能和加工性能、提高半结晶树脂的热力学性能。根据成核剂在半结晶树脂的熔融温度下的状态,可以将现有商业化的成核剂分为:粒子分散型成核剂和加工温度内可熔成核剂。粒子分散型成核剂熔点较高,在半结晶树脂的加工过程中无法熔融,只能分散于基体树脂中,作为“成核点”诱导基体树脂的异相成核,促进结晶。因此,在一定范围内,粒子型成核剂浓度越高成核效果越好。粒子分散型成核剂的颗粒越小,成核点越多,诱导的球晶尺寸越小,最终的产品力学性能越优异,耐温程度越高。
现使用的有机金属盐类成核剂多数品种熔点高,分散性差,成核效果低。现有技术科通过如下手段解决:(1)醇类溶剂溶解分散后重新结晶;(2)多种金属有机盐类成核剂复配;(3)脂肪族一元酸或脂肪族一元酸金属盐复配等。虽然一定程度改善了有机金属盐类成核剂的分散程度,但因为气味、环保等问题仍然存在一定缺陷。
因此,控制有机金属盐类成核剂的晶体生长是提高成核剂在基体树脂中的分散性的难点。
发明内容
本发明的目的至少在于解决上述所提到的技术问题。发明人在研究过程中创造性的想到利用超支化聚合物的三维空间结构和表面大量活性基团与有机金属盐类成核剂之间的相互作用,使得超支化聚合物和有机金属盐类成核在熔融加工过程中形成共生微晶,提高有机金属盐类成核剂在基体树脂中的分散程度。从而,有效改善树脂的力学性能、热变形温度、透明性等,为低成本、性能优异的成核剂提供有效的解决方案。
具体而言,本发明提供了如下技术方案:
在本发明的第一方面,本发明提供了一种超支化微晶成核剂组合物,含有:有机金属盐类成核剂;超支化芳香族聚酯;可选择性的含有脂肪酸酰胺。
本发明提供了一种超支化微晶成核剂组合物。首先,通过将有机金属盐与超支化芳香族聚酯之间的相互作用,加速有机金属盐在树脂加工升温过程中更快熔融。其次,在树脂加工冷却过程中,有机金属盐与超支化聚合物之间的氢键和π-π相互作用形成超支化微晶,促使有机金属盐可分散于超支化聚合物三维表面,减弱了有机金属盐分子间的相互聚集,提高其在基体树脂中的分散,成倍增加基体树脂的成核点,加速基体树脂的结晶过程,提高结晶度。另外还可以选择性的添加脂肪酸酰胺,脂肪酸酰胺可以通过氢键作用修饰超支化微晶的表面,调节其与基体树脂之间的相容性,从而进一步提高超支化微晶成核剂的成核效果。
进一步地,以上所提供的超支化微晶成核剂组合物还可以进一步包括如下技术特征:
进一步地,所述超支化微晶成核剂组合物含有:50~90重量份的有机金属盐类成核剂;1~50重量份的超支化芳香组聚酯;还可选择性的含有0~30重量份的脂肪酸酰胺。通常来说,有机金属盐作为主要的成核点,超支化聚合物作为有机金属盐的助成核剂,其比例越高越能提高成核效果,超过最优比例,超支化聚合物不再提高最终的成核效果。进一步优选地,所述超支化微晶成核剂组合物含有60~80重量份的有机金属盐类成核剂;1~30重量份的超支化芳香族聚酯,还可选择性的含有5~20重量份的脂肪酸酰胺。由此可以获得理想的成核效果。
进一步地,所述有机金属盐类成核剂选自包括:单环羧酸金属盐,双环羧酸金属盐和取代芳香杂环磷酸金属盐的至少一种。例如单环羧酸金属盐包括但不限于:苯甲酸钠,苯甲酸钙,邻苯二甲酸钠,对叔丁基苯甲酸钠,对叔丁基苯甲酸铝,六氢化邻苯二甲酸金属盐等。所述双环羧酸金属盐选自但不限于双环庚烷二羧酸二钠、双环庚烷二羧酸钙、双环辛烷二羧酸二钠等。所述取代芳香杂环磷酸金属盐包括但不限于对叔丁基苯基磷酸钠、双(对叔丁基苯基)磷酸钠(NA-10)、2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(NA-11)、2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝碱式盐(NA-21)等。
进一步的,所述超支化芳香族聚酯的重均分子量为500~5000。超支化芳香族聚酯的重均分子量对于成核效果影响较大。分子量过小,提高超支化芳香族聚酯的重均分子量有利于提高超支化微晶成核剂的成核效果。分子量过大,提高超支化芳香族聚酯的重均分子量会由于自身的分散性较差,削弱了最终超支化微晶成核剂的成核效果。优选的,所述的超支化芳香族聚酯的重均分子量为1000~3000。
进一步地,超支化芳香族聚酯为末端基团为羧酸的端羧基超支化芳香族聚酯;优选的,所述的超支化芳香族聚酯为端苯甲酸超支化芳香族聚酯、端邻苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端间苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端对苯二甲酸超支化芳香族聚酯。端基苯甲酸的结构对最终成核效果影响较小;端基为苯二甲酸效果比端基苯甲酸的超支化芳香族聚酯略有提高。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种超支化微晶成核剂,所述超支化微晶成核剂根据本发明第一方面任一实施例所述的超支化微晶成核剂组合物进行喷雾干燥制备获得。
进一步地,所述的超支化微晶成核剂平均粒径小于100微米。成核剂的粒径大小会影响到最终成核效果。发明人在研究过程中发现,当高于上述尺寸时,成核效果会急剧下降;当低于上述尺寸时,成核效果增加不明显,但因颗粒尺寸减小带来的加工成本降急剧上升。进一步地,超支化微晶成核剂平均粒径小于10微米。
在本发明的第三方面,本发明提供了一种聚烯烃树脂,所述聚烯烃树脂包括本发明第一方面所述的超支化微晶成核剂组合物或者本发明第二方面所述的超支化微晶成核剂。
进一步地,所提供的聚烯烃树脂还可以进一步包括如下技术特征:
根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.01%~1%。
根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.05%~0.1%。
在本发明的第四方面,提供了一种聚烯烃树脂,通过将聚烯烃基体树脂和有机金属盐类成核剂、超支化芳香族聚酯、以及可选择性添加的脂肪酸酰胺混合,熔融制备获得。
所提供的聚烯烃树脂可以应用于塑料领域,所述塑料可以为薄膜、发泡材料或者片材。
本发明提供的超支化微晶成核剂组合物可用于半结晶型树脂,包括但不限于:聚烯烃、聚丙烯、聚酰胺、聚酯等。
超支化微晶成核剂可直接在聚烯烃树脂加工过程中共混,即可赋予聚烯烃树脂更优异的力学性能和加工性能;聚烯烃树脂制件形式包括但不限于:薄膜、发泡材料、片材等;其加工方式包括但不限于:注塑、滚塑、压延、吹膜、模压等。根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂用于薄膜、发泡材料或者片材。
本发明所取得的有益效果为:
(1)本发明所提供的超支化微晶成核剂或者超支化微晶成核剂组合物,在加工升温过程中,超支化聚合物促进芳香族羧酸金属盐熔融,提高后者在基体树脂中的分散。
(2)本发明所提供的超支化微晶成核剂或者超支化微晶成核剂组合物,在加工降温过程中,超支化聚合物可协同芳香族羧酸金属盐形成共晶,形成超支化结构的成核剂微晶,降低芳香族羧酸金属盐自身的聚集,提高微晶在基体树脂中的分散。从而提高超支化微晶成核剂的成核效果。
(3)本发明所提供的超支化微晶成核剂或者超支化微晶成核剂组合物中含有脂肪酰胺,脂肪酰胺可调控超支化微晶成核剂和基体树脂的相容性,进一步提高超支化微晶成核剂的成核效果。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,需要说明的是,所描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种超支化微晶成核剂组合物,含有有机金属盐类成核剂;超支化芳香族聚酯;可选择性的含有脂肪酸酰胺。首先,通过将有机金属盐与超支化芳香族聚酯之间的相互作用,加速有机金属盐在树脂加工升温过程中更快熔融。其次,在树脂加工冷却过程中,有机金属盐与超支化聚合物之间的氢键和π-π相互作用形成超支化微晶,促使有机金属盐可分散于超支化聚合物三维表面,减弱了有机金属盐分子间的相互聚集,提高其在基体树脂中的分散,成倍增加基体树脂的成核点,加速基体树脂的结晶过程,提高结晶度。另外还可以选择性的添加脂肪酸酰胺,脂肪酸酰胺可以通过氢键作用修饰超支化微晶的表面,调节其与基体树脂之间的相容性,从而进一步提高超支化微晶成核剂的成核效果。
在至少一些实施方式中,所述超支化微晶成核剂组合物含有:50~90重量份的有机金属盐类成核剂;1~50重量份的超支化芳香组聚酯;还可选择性的含有0~30重量份的脂肪酸酰胺。在至少一些优选实施方式中,所述超支化微晶成核剂组合物含有60~80重量份的有机金属盐类成核剂;1~30重量份的超支化芳香族聚酯,还可选择性的含有0~20重量份的脂肪酸酰胺。在至少一些优选实施方式中,所述超支化微晶成核剂组合物含有60~80重量份的有机金属盐类成核剂;1~30重量份的超支化芳香族聚酯,5~20重量份的脂肪酸酰胺。
所述有机金属盐类成核剂包括但不限于:单环羧酸金属盐,双环羧酸金属盐和取代芳香杂环磷酸金属盐的至少一种。单环羧酸金属盐包括但不限于:苯甲酸钠,苯甲酸钙,邻苯二甲酸钠,对叔丁基苯甲酸钠,对叔丁基苯甲酸铝,六氢化邻苯二甲酸金属盐等。所述双环羧酸金属盐选自但不限于双环庚烷二羧酸二钠、双环庚烷二羧酸钙、双环辛烷二羧酸二钠等。所述芳香族磷酸金属盐包括但不限于对叔丁基苯基磷酸钠、双(对叔丁基苯基)磷酸钠(NA-10)、2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(NA-11)、2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝碱式盐(NA-21)等。
所述超支化芳香族聚酯的重均分子量为500~5000,例如可以为500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500或者5000。超支化芳香族聚酯的重均分子量对于成核效果影响较大。分子量过小,提高超支化芳香族聚酯的重均分子量有利于提高超支化微晶成核剂的成核效果。分子量过大,提高超支化芳香族聚酯的重均分子量会由于自身的分散性较差,削弱了最终超支化微晶成核剂的成核效果。优选的,所述的超支化芳香族聚酯的重均分子量为1000~4000。在至少一些优选实施方式中,在至少一些优选实施方式中,所述的超支化芳香族聚酯的重均分子量为2000~3000。
超支化芳香族聚酯为末端基团为羧酸的端羧基超支化芳香族聚酯。所述的超支化芳香族聚酯可以为端苯甲酸超支化芳香族聚酯、端邻苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端间苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端对苯二甲酸超支化芳香族聚酯。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种超支化微晶成核剂,所述超支化微晶成核剂根据本发明第一方面任一实施例所述的超支化微晶成核剂组合物进行喷雾干燥制备获得。
所述的超支化微晶成核剂平均粒径小于100微米。成核剂的粒径大小会影响到最终成核效果。发明人在研究过程中发现,当高于上述尺寸时,成核效果会急剧下降;当低于上述尺寸时,成核效果增加不明显,但因颗粒尺寸减小带来的加工成本降急剧上升。在一些实施方式中,所述的超支化微晶成核剂平均粒径小于90微米、小于80微米、小于70微米、小于60微米、小于50微米、小于40微米、小于30微米、小于20微米、小于10微米。
本文中所提到的有机金属盐类成核剂、超支化芳香族聚酯、脂肪酸酰胺可以直接购买获得,也可以制备获得。
在至少一些实施方式中,所述超支化芳香族聚酯通过下述方法获得:
(1)多元芳香羧酸/酸酐和多元醇混合,在惰性气体保护和催化剂条件下,于40℃~120℃、反应1~4小时;
(2)加入双噁唑啉,将温度升至100℃~250℃,在真空和减压条件继续反应1~20小时,制备得到所述超支化芳香族聚酯。
在至少一些实施方式中,所述多元芳香羧酸/酸酐为羧基基官能度不低于2的羧酸类芳香族有机物,所述多元芳香羧酸/酸酐优选选自均苯三甲酸、偏苯三酸酐、均苯四甲酸、均苯四甲酸二酐中的至少一种。
在至少一些实施方式中,所述多元醇为羟基官能度不低于2的醇类有机物。例如,所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、季戊四醇、双季戊四醇、木糖醇和山梨醇中的至少一种。
所述催化剂为酯类缩合催化剂。在至少一些实施方式中,所述催化剂选自硫酸、甲苯磺酸、钛酸丁酯、二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡和辛酸亚锡中的至少一种。
所述双噁唑啉选自1,3-二噁唑啉,2,2-(1,3-亚苯基)双(2-噁唑啉),2,2-双(2-噁唑啉),1,4-双(2-噁唑啉基)苯中至少一种。
在至少一些实施方式中,所述多元芳香羧酸/酸酐和多元醇的摩尔比为1:0.5~2;所述催化剂为多元芳香羧酸/酸酐摩尔数的0~10%;所述双噁唑啉为多元芳香羧酸/酸酐摩尔数的0~20%。
在本发明的第三方面,本发明提供了一种聚烯烃树脂,所述聚烯烃树脂包括本发明第一方面所述的超支化微晶成核剂组合物或者本发明第二方面所述的超支化微晶成核剂。
进一步地,所提供的聚烯烃树脂还可以进一步包括如下技术特征:
根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.01%~1%。所提到的含量为重量比。
根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.05%~0.1%。
在本发明的第四方面,提供了一种聚烯烃树脂,通过将聚烯烃基体树脂和有机金属盐类成核剂、超支化芳香族聚酯、以及可选择性添加的脂肪酸酰胺混合,熔融制备获得。
本发明提供的超支化微晶成核剂组合物可用于半结晶型树脂,包括但不限于:聚烯烃、聚丙烯、聚酰胺、聚酯等。
超支化微晶成核剂可直接在聚烯烃树脂加工过程中共混,即可赋予聚烯烃树脂更优异的力学性能和加工性能;聚烯烃树脂制件形式包括但不限于:薄膜、发泡材料、片材等;其加工方式包括但不限于:注塑、滚塑、压延、吹膜、模压等。根据本发明的实施例,所述聚烯烃树脂用于薄膜、发泡材料或者片材。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
另外,下述实施例和对比例为了描述方便,将用到的有机金属盐类成核剂也称为A类物质,用到的超支化芳香族聚酯也称为B类物质,用到的脂肪酸酰胺也称为C类物质。
实施例1
实验组1-1
首先按照如下方法制备端苯甲酸超支化聚酯:
均苯三甲酸和乙二醇按摩尔比为1:0.5加入到反应器中,再加入催化剂甲苯磺酸(均苯三甲酸摩尔量的10%),在惰性气体氮气保护下,于80℃反应1小时;然后再加入1,3-二噁唑啉(均苯三甲酸摩尔量的20%),将温度升至120℃,随后对反应体系进行抽真空,并在减压条件继续反应1小时,制备得到超支化芳香族聚酯。经测定超支化芳香族聚酯重均分子量为1100。
然后将A类物质(具体为羟基双对叔丁基苯甲酸铝,山西省化工研究所)、上述所制备的超支化芳香族聚酯和C类物质(具体为乙撑双硬酯酰胺,日本花王)混合,混合重量比为90:5:5,获得超支化微晶成核剂。并按照如下方法制备获得超支化微晶成核剂:
将A类物质、B类物质、C类物质溶解,形成原料溶液;然后超声5~30min使得超支化微晶成核剂分散均匀;进行喷雾干燥得到喷雾干燥产物,得到超支化微晶成核剂。
然后分别将所制备得到的超支化微晶成核剂和聚丙烯基体树脂(购自于泉州石化H3030聚丙烯树脂)按照0.1:100的质量比混合均匀后,通过双螺杆挤出机在210℃,螺杆转速100rpm条件下熔融挤出造粒并注塑拉伸测试标准样条,并进行力学性能测试,其结果如表1所示。
其中弯曲模量通过国标GB/T 9341-2008方法测试获得。
实验组1-2至实验组1-5
实验组1-2至实验组1-5与上述实验组1-1不同的是,有机金属盐类成核剂、超支化芳香族聚酯和脂肪酸酰胺的混合比例,其分别如表1所示。
对照组1-1
对照组1-1与上述实验组1-1不同的是,不添加超支化芳香族聚酯和脂肪酸酰胺,直接对有机金属盐类成核剂进行喷雾干燥。
对照组1-2
对照组1-2与上述实验组1-1不同的是,不添加超支化芳香族聚酯,直接对有机金属盐类成核剂、脂肪酸酰胺两种物质进行喷雾干燥,其中有机金属盐类成核剂和脂肪酸酰胺的重量配比为90:10。
对照组1-3
对照组1-3与上述实验组1-1不同的是,不添加超支化芳香族聚酯,直接对有机金属盐类成核剂、脂肪酸酰胺两种物质进行喷雾干燥,有机金属类成核剂和脂肪酸酰胺的重量配比为70:30。
表1各实验组和对照组的力学性能测试结果
由表1可以看出,相对于单纯的聚丙烯基体树脂(对照组1-1)来说,本发明超支化微晶成核剂组合物在聚丙烯基体树脂中有优秀的成核效果,提高了聚丙烯的弯曲模量。对于只含有有机金属盐类成核剂和脂肪酸酰胺的对照组1-2和对照组1-3来说,本发明制备的拉伸测试样条弯曲模量要更高。
实验结果表明这说明了:本发明中超支化聚合物是提高聚丙烯基体树脂弯曲模量的主要原因,其提高了有机金属盐类物质在聚丙烯中的分散程度,提升聚丙烯塑料制品的力学性能。
实施例2
实验组2-1
实验组2-1首先按照实验1的方法制备端苯甲酸超支化聚酯。
然后将有机金属盐类成核剂(具体为六氢化邻苯二甲酸钠盐,厂家:美国美利肯公司)、端苯甲酸超支化聚酯和脂肪酸酰胺(具体为硬酯酰胺,日本花王)混合,混合重量比为:90:5:5,获得超支化微晶成核剂。并按照如下方法制备获得超支化微晶成核剂:
将超支化微晶成核剂溶解,形成原料溶液;然后超声5~30min使得超支化微晶成核剂分散均匀;进行喷雾干燥得到喷雾干燥产物,得到超支化微晶成核剂。
然后分别将所制备得到的超支化微晶成核剂和聚丙烯基体树脂(购自于茂名石化T30S聚丙烯树脂)按照0.1:100的质量比混合均匀后,通过双螺杆挤出机在210℃,螺杆转速100rpm条件下熔融挤出造粒并注塑拉伸测试标准样条,并进行力学性能测试,其结果如表2所示。
其中热变形温度通过ASTM D648标准方法测定。
实验组2-2至实验组2-5
实验组2-2至实验组2-5与上述实验组2-1不同的是,六氢化邻苯二甲酸钠盐、端苯甲酸超支化聚酯和硬酯酰胺的混合比例,其分别如表2所示。
对照组2-1
对照组2-1与上述实验组2-1不同的是,不添加端苯甲酸超支化聚酯和硬酯酰胺,直接对进行喷雾干燥。
对照组2-2
对照组2-2与上述实验组2-1不同的是,不添加B类物质,直接对A、C两种物质进行喷雾干燥,A和C类物质的重量配比为90:10。
表2各实验组和对照组的热变形温度测试结果
由表2可以看出,相对于单纯的聚丙烯基体树脂(对照组2-1)来说,本发明超支化微晶成核剂组合物聚丙烯基体树脂中有优秀的成核效果,提高了聚丙烯的热变形温度。对于只含A类物质和C类物质的对照组2-2来说,含有本发明超支化微晶成核剂的聚丙烯树脂的热变形温度要更高。这说明了:本发明中超支化聚合物是提高聚丙烯基体树脂热变形温度的主要原因,其提高了有机金属盐在聚丙烯中的分散程度,提升聚丙烯塑料制品的耐热性能。
实施例3
实施例3研究了超支化微晶成核剂在不同的半结晶树脂中的应用。
首先按照如下方法制备端苯甲酸超支化聚酯:
均苯三甲酸和乙二醇按摩尔比为1:0.5加入到反应器中,再加入催化剂甲苯磺酸(均苯三甲酸摩尔量的10%),在惰性气体氮气保护下,于80℃反应1小时;然后再加入1,3-二噁唑啉(均苯三甲酸摩尔量的20%),将温度升至120℃,随后对反应体系进行抽真空,并在减压条件继续反应1小时,制备得到超支化芳香族聚酯。超支化芳香族聚酯重均分子量为1100。
然后将A类物质(羟基双对叔丁基苯甲酸铝)、B类物质(端苯甲酸超支化聚酯)和C类物质(乙撑双硬酯酰胺)混合,混合重量比为70:10:20,获得超支化微晶成核剂。
并按照如下方法制备获得超支化微晶成核剂:
将超支化微晶成核剂溶解,形成原料溶液;然后超声5~30min使得超支化微晶成核剂分散均匀;进行喷雾干燥得到喷雾干燥产物,得到超支化微晶成核剂。
然后将所制备得到的超支化微晶成核剂和不同的基体树脂按照0.1:100的质量比混合均匀后,通过双螺杆挤出机,熔融挤出造粒并注塑拉伸测试标准样条,并进行力学性能测试。
其中,实验组3-1所用到的基体树脂为HDPE8920(厂家:独山子石化),实验组3-2所用到的基体树脂为PA6(厂家:日本宇都)。
对照组3-1和对照组3-2与上述实验组3-1和实验组3-2不同的是:不添加超支化微晶成核剂,而是直接将基体树脂通过相同条件的双螺杆挤出机熔融挤出造粒并注塑拉伸测试标准样条,并进行力学性能测试。
双螺杆挤出机条件分别如下:
HDPE树脂的挤出温度为:180℃,螺杆转速100rpm;
PA6树脂挤出温度为:240℃,螺杆转速100rpm。
拉伸强度通过ASTM D638-14标准方法测定。
测试结果如表3所示。
表3各实验组和对照组力学测试结果
由表3可以看出,相对于单纯的聚乙烯HDPE8920基体树脂(对照组3-1)来说,本发明超支化微晶成核剂组合物提高了聚乙烯树脂的拉伸强度。相对于单纯的尼龙树脂PA6(对照组3-2)来说,本发明超支化微晶成核剂组合物提高了尼龙树脂的拉伸强度。实验结果表明本发明中超支化微晶成核剂对于半结晶树脂有广泛的提升结晶性能,从而提升半结晶树脂制品的力学性能。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种超支化微晶成核剂组合物,其特征在于,含有:
有机金属盐类成核剂,
超支化芳香族聚酯,
可选择性的含有脂肪酸酰胺。
2.根据权利要求1所述的超支化微晶成核剂组合物,其特征在于,含有:
50~90重量份的有机金属盐类成核剂;
1~50重量份的超支化芳香族聚酯;
还可选择性的含有0~30重量份的脂肪酸酰胺;
优选地,含有:
60~80重量份的有机金属盐类成核剂;
1~30重量份的超支化芳香族聚酯;
还可选择性的含有5~20重量份的脂肪酸酰胺。
3.根据权利要求1或2所述超支化微晶成核剂组合物,其特征在于,
所述有机金属盐类成核剂选自包括:单环羧酸金属盐,双环羧酸金属盐和取代芳香杂环磷酸金属盐的至少一种;
任选地,所述单环羧酸金属盐选自包括:苯甲酸钠,苯甲酸钙,邻苯二甲酸钠,对叔丁基苯甲酸钠,对叔丁基苯甲酸铝,六氢化邻苯二甲酸金属盐中的至少一种;
任选地,所述双环羧酸金属盐选自包括:双环庚烷二羧酸二钠、双环庚烷二羧酸钙、双环辛烷二羧酸二钠中的至少一种;
任选地,所述取代芳香杂环磷酸金属盐选自包括:对叔丁基苯基磷酸钠、双(对叔丁基苯基)磷酸钠,2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝碱式盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的超支化微晶成核剂组合物,其特征在于,所述超支化芳香族聚酯的重均分子量为500~5000;
优选的,所述的超支化芳香族聚酯的重均分子量为1000~3000。
5.根据权利要求1所述的超支化微晶成核剂组合物,其特征在于,所述超支化芳香族聚酯为末端基团为羧酸的端羧基超支化芳香族聚酯;
优选的,所述超支化芳香族聚酯为选自端苯甲酸超支化芳香族聚酯、端邻苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端间苯二甲酸超支化芳香族聚酯、端对苯二甲酸超支化芳香族聚酯中的至少一种。
6.一种超支化微晶成核剂,其特征在于,所述的超支化微晶成核剂通过权利要求1~5中任一项所述的超支化微晶成核剂组合物进行喷雾干燥制备而成;
任选地,所述的超支化微晶成核剂平均粒径小于100微米;
优选地,所述的超支化微晶成核剂平均粒径小于10微米。
7.一种聚烯烃树脂,其特征在于,所述聚烯烃树脂包括权利要求1~5所述的超支化微晶成核剂组合物,或者权利要求6所述的超支化微晶成核剂;
任选地,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.01%~1%;
优选的,所述聚烯烃树脂中所述超支化微晶成核剂组合物或者所述超支化微晶成核剂的含量为0.05%~0.3%。
8.一种聚烯烃树脂,其特征在于,通过将聚烯烃基体树脂和有机金属盐类成核剂、超支化芳香族聚酯、以及可选择性添加的脂肪酸酰胺混合,熔融制备获得。
9.权利要求7或8所述的聚烯烃树脂在塑料领域中的用途;
优选地,所述塑料为薄膜、发泡材料或者片材。
10.权利要求1~5中任一项所述的超支化微晶成核剂组合物或者权利要求6所述的超支化微晶成核剂在制备半结晶型树脂中的用途;
任选地,所述半结晶型树脂选自聚烯烃、聚丙烯、聚酰胺、聚酯中的至少一种。
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