【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于塑料助劑領域，特別涉及一種生物基來源的沒食子酸鋅鹽類成核劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、聚酰胺(pa)，俗稱尼龍，由二元胺和二元酸通過縮聚反應制得，其是分子主鏈上含有重復酰胺基團(—nhco—)的熱塑性樹脂總稱，是一種重要的工程塑料。
2、尼龍材料具備高機械強度、良好的韌性以及出色的耐磨性，能在多種復雜環境中保持穩定的性能。尼龍的拉伸強度一般在50-85mpa之間，高強度尼龍可以達到100mpa以上，使其能夠承受較大的外力作用而不易變形或破裂。此外，尼龍材料還具有良好的耐熱性和耐腐蝕性，軟化點高，能夠耐受較高的溫度，并且在酸、堿等腐蝕性環境中表現穩定。其電氣性能也十分優良，是優秀的電絕緣材料，常用于電子電器行業。尼龍材料還易于加工成型，可以通過多種成型方法如注射、擠出等制成各種形狀和尺寸的產品。尼龍材料以其出色的物理和化學性能，在紡織、汽車、電子電器等多個領域都有廣泛的應用。
3、然而，盡管尼龍具有諸多優點，但其在工業生產和商業應用中仍然面臨一些挑戰。尼龍材料本身存在的親水基會引起較高吸水率，彈性模量、抗蠕變形、沖擊強度等吸水后會大幅降低，進而導致其尺寸穩定性差。同時，尼龍的耐光性較差，在溫度較高且有光照的環境下容易與空氣中的氧氣發生氧化作用，使其表面變黃。這些問題限制了尼龍在部分領域下的應用，成為制約其進一步發展的重要因素之一。
4、為了提高尼龍的綜合性能，經常加入各種改性劑，成核劑是尼龍在注塑加工過程中常用的改性劑。目前現有的商品化成核劑大部分以石油基化合物制備得到的，
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于，克服上述技術缺陷，提供一種以自然資源為基礎的環境友好型的生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑，其具有生物降解性和生物相容性，能夠加快尼龍在成型過程中結晶速度，以提高尼龍的結晶度、耐熱性和抗氧化性能。
2、本專利技術是通過以下技術方案實現的：
3、一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑具有如下結構：
4、
5、其中，r為-oh，r在苯環的4-位取代、3，4-位取代或3，4，5-位取代。
6、當n＝1時，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑為雙((4-羥基苯甲酰基)氧基)鋅，其結構如下：
7、
8、當n＝2時，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑為雙((3，4-二羥基苯甲酰基)氧基)鋅，其結構如下：
9、
10、當n＝3時，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑為雙((3，4，5-三羥基苯甲酰基)氧基)鋅，其結構如下：
11、
12、本專利技術提供一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，包含以下步驟：
13、s1：將沒食子酸類化合物在溶劑中溶解，分散均勻，得到混合溶液；
14、s2：將酸鋅類物質加入溶劑中，得到酸鋅溶液；
15、s3：反應溫度為20～60℃，將s1的混合溶液滴加到s2的酸鋅溶液中，滴加完畢后在攪拌條件下進行保溫反應，隨后升溫至60～100℃繼續攪拌反應，停止攪拌后得到反應溶液；
16、s4：將s3的反應溶液過濾得到濾餅，洗滌濾餅，抽濾、干燥后得到生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑。
17、優選的，s1中的沒食子酸類化合物選自4-羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸或3,4,5-三羥基苯甲酸中的任意一種，在s1的混合溶液中沒食子酸類化合物的摩爾濃度為0.2-1.2mol/l，s1中分散均勻的方法為超聲分散。
18、優選的，s2中的酸鋅類物質選自醋酸鋅、鹽酸鋅、硝酸鋅、硫酸鋅或磷酸鋅中的任意一種或以上，在s2的酸鋅溶液中酸鋅類物質的摩爾濃度為0.1-0.4mol/l。
19、優選的，s1和s2中所述的溶劑選自乙醇。
20、優選的，s1的混合溶液中沒食子酸類化合物與s2的酸鋅溶液中酸鋅類物質的摩爾比為2-10:1。
21、優選的，s3中將s1的混合溶液滴加到s2的酸鋅溶液中的總時長為1-3h，滴加過程在氮氣氛圍中，s3中升溫至60～100℃后繼續攪拌反應的時間為12-36h。
22、優選的，s4中洗滌濾餅用的洗滌劑選自甲醇或四氫呋喃中的任意一種或以上，洗滌次數為兩次以上。
23、本專利技術提供上述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的應用，用于制備尼龍組合物。
24、本專利技術還提供一種尼龍組合物，包括上述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑與尼龍。
25、本專利技術具有如下有益效果：
26、本專利技術以沒食子酸類化合物和酸鋅類物質為原料，原料來源于生物基，具有可持續發展潛力，合成線路簡單，處理成本低，產量達到90％以上，易實現大規模生產。
27、本專利技術的成核劑屬于生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑，原料源于生物基，得到的尼龍制品具有良好的結晶性能、力學性能和抗氧化性能；在尼龍中具有明顯的促進尼龍結晶的效果，在制備過程中能夠為尼龍提供良好的成核效率，并且成核的效果十分穩定。
28、加入本申請的成核劑后，尼龍的熱變形溫度(hdt)顯著升高，且隨著退火時間的延長而升高；尼龍沖擊強度也有所提高，這是由于加入成核劑后使得尼龍的結晶度提高，進而提高了沖擊強度，通過本申請制得的尼龍組合物力學性能優秀。
29、加入本申請成核劑后，能夠有效降低尼龍在溫度較高且有光照的環境下的黃變程度，通過本申請制得的尼龍組合物抗氧化性能優秀。
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1.一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑，其特征在于，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑具有如下結構：
2.權利要求1所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S1中的沒食子酸類化合物選自4-羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸或3,4,5-三羥基苯甲酸中的任意一種，在S1的混合溶液中沒食子酸類化合物的摩爾濃度為0.2-1.2mol/L，S1中分散均勻的方法為超聲分散。
4.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子算鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S2中的酸鋅類物質選自醋酸鋅、鹽酸鋅、硝酸鋅、硫酸鋅或磷酸鋅中的任意一種或以上，在S2的酸鋅溶液中酸鋅類物質的摩爾濃度為0.1-0.4mol/L。
5.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S1和S2中所述的溶劑選自乙醇。
6.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S1的混合溶液中沒食子酸類化合物與S2的酸鋅溶
7.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S3中將S1的混合溶液滴加到S2的酸鋅溶液中的總時長為1-3h，滴加過程在氮氣氛圍中，S3中升溫至60～100℃后繼續攪拌反應的時間為12-36h。
8.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，S4中洗滌濾餅用的洗滌劑選自甲醇或四氫呋喃中的任意一種或以上，洗滌次數為兩次以上。
9.權利要求1所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的應用，其特征在于，用于制備尼龍組合物。
10.一種尼龍組合物，其特征在于，包括權利要求1所述的生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑與尼龍。
...【技術特征摘要】
1.一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑，其特征在于，所述生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑具有如下結構：
2.權利要求1所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，s1中的沒食子酸類化合物選自4-羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸或3,4,5-三羥基苯甲酸中的任意一種，在s1的混合溶液中沒食子酸類化合物的摩爾濃度為0.2-1.2mol/l，s1中分散均勻的方法為超聲分散。
4.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子算鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，s2中的酸鋅類物質選自醋酸鋅、鹽酸鋅、硝酸鋅、硫酸鋅或磷酸鋅中的任意一種或以上，在s2的酸鋅溶液中酸鋅類物質的摩爾濃度為0.1-0.4mol/l。
5.根據權利要求2所述的一種生物基沒食子酸鋅鹽類成核劑的制備方法，其特征在于，s...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雷彩紅，吳家樂，武靖博，肖文昊，徐睿杰，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：
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