本發明專利技術公開了一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑及其制備方法，該復合成核劑由有機成核劑與硫酸鈣晶須復合而成。該成核劑的制備方法包括如下步驟：（1）將硫酸鈣晶須進行表面改性后分散于無水乙醇中，將有機成核劑溶于有機溶劑中；（2）將上述步驟得到的兩種溶液均勻混合，高速攪拌3~5min均勻混合后得到微乳溶液；（3）將上述步驟所得微乳溶液抽濾后在50℃下干燥24h，得到目標成核劑。本發明專利技術中的復合成核劑具有高效、低成本等優點，制備方法操作工藝簡單，可用于工業生產化。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，該復合成核劑由有機成核劑與硫酸鈣晶須復合而成。該成核劑的制備方法包括如下步驟：（1）將硫酸鈣晶須進行表面改性后分散于無水乙醇中，將有機成核劑溶于有機溶劑中；（2）將上述步驟得到的兩種溶液均勻混合，高速攪拌3~5min均勻混合后得到微乳溶液；（3）將上述步驟所得微乳溶液抽濾后在50℃下干燥24h，得到目標成核劑。本專利技術中的復合成核劑具有高效、低成本等優點，制備方法操作工藝簡單，可用于工業生產化。【專利說明】
本專利技術涉及一種聚丙烯成核劑，具體來說，涉及一種硫酸鈣晶須與有機成核劑的復合成核劑，屬于新型材料領域。
技術介紹
聚丙稀(Polypropylene，簡稱PP)是一種半結晶的熱塑性塑料。具有機械性能好、無毒、耐熱、相對密度低、可以加工成具有各種用途的注塑制品、中空成型制品、薄膜、薄片和纖維，從而成為塑料產量增長最快的品種之一，其產量在五大通用塑料中占第二位，所以被廣泛應用于日常用品、包裝材料、辦公用品、電器及汽車部件等方面。聚丙烯作為一種非極性聚合物，其染色性、抗靜電性以及與極性聚合物和無機填料的相容性都較差，并且分子鏈節上的側甲基降低了鏈柔曲性，球晶顆粒大，使得其脆化溫度高，耐沖擊性差，尤其是低溫沖擊韌性很差，高溫剛性和透明性不足，這嚴重地影響了PP的使用性能，因此為了擴大聚丙烯的市場占有率，提高聚丙烯的性能，必須對聚丙烯進行改性。聚丙烯的主要改性方法為物理改性，而其中最具發展前景、應用最廣泛當屬無機填料改性和成核劑改性。目前市場上存在的成核劑已經可以很大程度提高聚丙烯的成核能力，但是對于聚丙烯的力學性能的提升卻微乎其微，無機填料雖然能彌補這方面的缺陷，但用量太大以至于對聚丙烯透明性的降低是不可忽略的。目前對高品質聚丙烯的需求更是逐年增加。硫酸鈣晶須是以一種石膏為原材料，通過人為控制，以單晶形式生長的新型針狀填料，具有易于表面處理、易與聚合物復合、無毒等諸多優良的理化性能。在二十世紀關于硫酸鈣晶須在填料方面的應用就有一定的發展，但是受困于當時硫酸鈣晶須較高的生產成本，大大阻礙了其在工業應用領域的發展，隨著科學技術的進步，尤其是近幾年來電廠等企業的大規模發展，硫酸鈣做為一種工業生產的副產物被大量生產出來，但很多企業未能充分意識到硫酸鈣在高分子材料領域的應用，大部分時間都將其做為一種低成本無機廢料處理。硫酸鈣晶須由于其優良的理化性質是一種集增強纖維和超細無機填料二者的優勢于一體的綠色環保、價格低廉的材料，當其做為無機填料改性聚丙烯時可以很大程度的增強聚丙烯的力學性能。但硫酸鈣晶須作為無機填料存在使用量較大的缺陷。專利技術利用有機成核劑與硫酸鈣晶須協同使用的方法，在改善聚丙烯性能的基礎上大大改善了硫酸鈣晶須用量大的缺陷。
技術實現思路
本專利技術提供了一種改性效率高，制備工藝簡單的新型聚丙烯用復合成核劑。該成核劑由有機成核劑和硫酸鈣晶須通過一定方式混合處理，來制備目標成核劑。目標成核劑具有成核效率高、改善力學性能、降低霧度等優點?！N基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑的制備方法，具體是按照以下步驟進行的: (1)硫酸鈣晶須的表面改性:將硫酸鈣晶須與表面改性劑加入高速攪拌機中混合5?12min，得到改性后的硫酸鈣晶須;改性過后的硫酸鈣晶須長徑比為10?30，平均直徑為0.5?4μπι； (2)將步驟(I)所得到表面改性后的硫酸鈣晶須分散于無水乙醇中，超聲得到均勻分散的改性后的硫酸鈣晶須分散液。超聲頻率為7 O k H ζ?9 O k H ζ，超聲次數I次?2次，超聲時間15min~30min； (3)將有機成核劑溶于有機溶劑中，然后與步驟(2)所得到的改性后的硫酸鈣晶須分散液在高速攪拌的條件下均勻混合制得微乳液，其中有機成核劑與改性后的硫酸鈣晶須重量比為1:9?9:1; (4)將步驟(3)所得到的微乳液進行抽濾，用去離子水洗滌至pH=6?7，將產物至于烘箱中干燥，干燥溫度50 °C，時長24h。與單一的有機成核劑和硫酸鈣晶須相比較，本專利技術制備的復合成核劑不僅提高聚丙烯的成核能力、降低了聚丙烯的霧度，又由于硫酸鈣晶須和有機成核劑的協同作用使得聚丙烯的力學性能得到了顯著的提高的同時，也克服了無機填料用量大的問題，使所得聚丙烯性能優于單一成核劑和無機填料所改性的聚丙烯?！揪唧w實施方式】實施例1:本實施方式的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑的制備方法，是按以下步驟進行的: (1)硫酸鈣晶須的表面改性:將硫酸鈣晶須與硅烷偶聯劑在10t3C,攪拌速率650r/min，均勻混合改性5min。其中硅烷偶聯劑用量為0.4%; (2)將步驟(I)中得到的表面改性后的硫酸鈣晶須分散于無水乙醇中，超聲得到均勻分散的改性后的硫酸鈣晶須分散液，超聲頻率為70kHz?90kHz，超聲時間15min~30min ； (3)將4，6_二叔丁基苯基磷酸鈉溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后與步驟(2)所得到的改性后的硫酸鈣晶須分散液在高速攪拌的條件下均勻混合制得微乳液，其中4，6_ 二叔丁基苯基磷酸鈉與改性后的硫酸鈣晶須重量比為I:9-9:1； (4)將步驟(3)得到的微乳液抽濾，用去離子水洗滌至pH=7，將產物至于烘箱中干燥，干燥溫度50°C，干燥時間24h。實施例2:與實施例1不同的是，步驟一中的表面改性劑為硬脂酸。實施例3:與實施例1不同的是，步驟(I)中的表面改性劑為鈦酸酯偶聯劑劑。實施例4:與實施例1不同的是，4，6_二叔丁基苯基磷酸鈉和硫酸鈣晶須的比重為1:5。實施例5:與實施例1不同的是，取代芳基雜環磷酸類成核劑為4，6’-二叔丁基苯基磷酸酯羥基鋁鹽。上述的實施實例并非僅限于本專利技術的保護范圍，所有基于本專利技術的基本思想而進行修改或變動的都屬于本專利技術的保護范圍?！局鳈囗棥?.一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑，其特征在于所述的成核劑由有機成核劑和硫酸鈣晶須復合而成。2.根據權利要求1所述的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑，其特征在于其中有機成核劑與硫酸鈣晶須的重量比為1:9-9:1,更好為1:5-5:1,最好為1:3?3:1。3.根據權利要求1所述的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯組合型成核劑，其特征在于所述的有機成核劑可為對甲基亞芐基山梨醇、3，4-二甲基二芐基山梨醇、4，6-二叔丁基苯基磷酸鈉、4，6 ’ -二叔丁基苯基磷酸酯羥基鋁鹽、 -5-庚烷二羧酸鈉鹽中的一種。4.根據權利要求1所述的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑，其特征材料為，所述硫酸鈣晶須可為無水硫酸鈣晶須或半水硫酸鈣晶須。5.—種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟:(I)將硫酸鈣晶須用表面改性劑進行表面改性后分散于無水乙醇中，將有機成核劑溶于有機溶劑中；(2)將上述步驟得到的兩種溶液均勻混合，高速攪拌下均勻混合3~5min得到微乳溶液;(3)將上述步驟所得微乳溶液抽濾后在50°C下干燥24h，得到目標成核劑。6.根據權利要求5所述的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑制備方法，其特征在于所述的復合成核劑為固體粉末。7.根據權利要求5所述的一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑制備方法，其特征在于，所用的表面改性劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑劑、鈦酸鋁酸酯偶聯劑及硬脂酸中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于硫酸鈣晶須的聚丙烯復合成核劑，其特征在于所述的成核劑由有機成核劑和硫酸鈣晶須復合而成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張躍飛，何彬，劉抱，江友周，
申請(專利權)人：長沙理工大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43
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