[发明专利]一种笼型倍半硅氧烷类磷酸盐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磷酸盐类成核剂，是由摩尔比为1:(0.1～12)的笼型倍半硅氧烷和磷酸酯组分制成；本发明的笼型倍半硅氧烷类磷酸盐类成核剂，将其加入到聚丙烯基体中，发现该物质能很好地促进聚丙烯的结晶，起到成核剂作用，加快聚丙烯的结晶速率。

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磷酸盐类成核剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚丙烯是一种常见的热塑性树脂，由于其优异的性能被广泛应用于纤维、饮料瓶、薄膜、汽车、电子电器、家用电器各种领域。但聚丙烯本身的一些缺点，使其在更广泛的应用领域受到一定的限制。通常成核剂改性在实际应用中因其操作简单，效果明显，可控性比较强，在工业中被广泛应用。其中成核剂改性可以显著提高结晶温度，使得在实际的加工过程中形成的过冷度提高，结晶速度提高，成型加工周期变短，有效的提高了加工效率。目前，聚丙烯用成核剂以羧酸盐类、磷酸盐类、山梨醇类成核剂应用比较多。开发高效的成核剂仍旧是工业界以及学术界研究的热点。

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一种三维的有机无机杂化材料，其中心是稳定的Si-O-Si无机框架，结构外面连接有有机官能团。这些表面具有结构设计性极强的有机基团，增加了POSS在各领域的应用。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，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

本发明的目的是提供一种笼型倍半硅氧烷类磷酸盐类成核剂。

本发明的第二个目的是提供一种所述笼型倍半硅氧烷类磷酸盐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磷酸盐类成核剂的应用。

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磷酸盐类成核剂，是由摩尔比为1:(0.1～12)(优选为1:1、1:8)的笼型倍半硅氧烷和磷酸酯组分制成；

所述笼型倍半硅氧烷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、苯胺基、缩水甘油基、乙烯基、-(CH₂)_nNH₂、-(CH₂)_nCOOH、中的至少一种，n为0-18的整数；

所述磷酸酯的结构如下：

R₁为(CH₂)_m、S，m为0、1、2；

R₂、R₃各自独立的选自H、C_1-8烷基；

R₄为卤素、OH或Al-OH；

R₅为(CH₂)_m、S，m为0、1、2。

所述磷酸酯的结构如下：