[发明专利]DBS类聚烯烃成核剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种DBS类聚烯烃成核剂及其制备方法和应用。

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。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

本发明合成了一系列新型DBS类聚烯烃成核剂。

新型DBS类凝胶因子，其通式如式(I)所示：

其中，

R1为氢或C1-C4的直链或支链的饱和脂肪烃基；

m和n为0-5的整数，包括0、1、2、3、4、5。

本发明的DBS类聚烯烃成核剂，在电子结构上有异于现有的聚烯烃成核剂，有效 改善PP产品的透明性及光学性能，制备具有商业价值的新型材料。

本发明还提供了上述DBS类聚烯烃成核剂的制备方法。所述方法包括采用醇作为 溶剂，使用酸性催化剂和相转移催化剂，将山梨醇和醛反应得到DBS类聚烯烃成核剂。

本发明DBS类聚烯烃成核剂的制备方法优选如下述制备方法。

如式(I)所示DBS类聚烯烃成核剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)采用甲醇作溶剂，原酸三甲酯为酸性催化剂，四丁基溴化铵为相转移催化剂， 山梨醇与醛反应得到DBS类聚烯烃成核剂；其反应方程式如下：

凝胶因子对聚烯烃的结晶行为有显著影响，许多物质都可作为PP的成核剂，然而 不同的成核剂有不同的成核效果。通过添加成核剂促进PP结晶加快晶粒结构微细化， 提高PP物理性能是近期发展的PP高性能化，高透明化的简单且有效的方法，成核剂 通过改变PP结晶形态来影响其物理力学性能通常成核PP具有较高的拉伸强度与模 量，高的热变形温度，硬度和透明性。

上述的DBS类聚烯烃成核剂可作为成核剂应用于聚烯烃产品制造中，其加入量为 聚烯烃质量的0.1～2.0％，优选为0.1％、0.2％、0.5％、0.6％、0.8％、1.2％、1.4％％、 1.5％、1.8％。