專利名稱：一種聚丙烯β成核劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種β成核劑，具體涉及一種聚丙烯的β成核劑，本發(fā)明還涉及所述 β成核劑的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，具有良好的加工、力學(xué)及耐化學(xué)性能，在家用電器、汽車、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應(yīng)用。但是PP也有許多不足之處，特別是韌性差，低溫脆性大，限制了 PP應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展。因此，對PP進(jìn)行改性具有重要的理論意義和廣闊的商業(yè)空間。聚丙烯是一種多晶型聚合物，具有α、β、Y、δ和擬六方晶等晶型，其中β晶型密度較低，結(jié)構(gòu)疏松，受外力作用時容易產(chǎn)生塑性變形，形成微銀紋或微孔，有利于能量的耗散從而提高PP的韌性。因此，在PP的成型加工過程中，設(shè)法誘導(dǎo)體系中大量β晶的生成，可以達(dá)到增韌PP的目的。β成核劑是可以誘導(dǎo)PP產(chǎn)生高含量β晶的一類物質(zhì)。β成核劑分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。有機(jī)類主要有稠環(huán)芳烴類(染料類)、酰胺類、有機(jī)酸及鹽類。無機(jī)類主要有無機(jī)鹽類、無機(jī)氧化物以及一些低熔點(diǎn)金屬粉末。最早用于商品化生產(chǎn)的β成核劑是芳香胺類成核劑。此類β成核劑由日本新理化公司于1992年申請專利，并于1998年實(shí)現(xiàn)了商品化。常見的芳香胺類成核劑主要有兩種2，6_苯二甲酸環(huán)己酰胺(DCTH) [EP 0557721]和N， N，-二環(huán)己基-2，6-萘二甲酰胺(DCNDCA，商品名 NJStar、NJS 或 NU-100) [EP 0865909Α1]。 近年來，我國山西化工研究院開發(fā)出商品牌號為ΤΜΒ-4和ΤΜΒ-5的β成核劑，均為取代芳酰胺，也屬于此類。CN 85100465和CN 101605749Α等公開了一系列由二元羧酸與周期表中 IIA族金屬元素的鹽所組成的(特別是庚二酸和硬脂酸鈣)β成核劑。CN 00117339公開了稀土有機(jī)配合物WBG作為聚丙烯β成核劑。為了降低成本并提高β成核劑的成核效率，CN 101157771Β和CN 101580601Α公開了首先將二元羧酸進(jìn)行負(fù)載，進(jìn)而制備β成核劑的方法。CN 10161914 公開了一種纖維負(fù)載β成核劑，可利用纖維材料的增強(qiáng)功能和β晶的良好韌性，使制備的聚丙烯復(fù)合材料在強(qiáng)度和模量不降低的同時，明顯提高材料的韌性和延展性。上述負(fù)載型β成核劑均是關(guān)于有機(jī)酸及鹽類的β成核劑的擴(kuò)展應(yīng)用。對于其它類β成核劑，由于其結(jié)構(gòu)上缺乏可反應(yīng)的活性基團(tuán)，其進(jìn)一步的改性應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種選擇性和成核效率更高的β成核劑。本發(fā)明所述的β成核劑是Ν，Ν’ - 二環(huán)己基-1，5_ 二氨基-2，6_萘二甲酰胺。其
結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1. 一種聚丙烯β成核劑，其特征在于所述聚丙烯β成核劑的結(jié)構(gòu)式為
2.權(quán)利要求1所述聚丙烯β成核劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)向100 300ml強(qiáng)氧化性酸中加入10 30g萘二羧酸，將混合液加熱攪拌，控制反應(yīng)溫度為50 100°C，反應(yīng)時間10 Mh，之后對反應(yīng)液進(jìn)行抽濾干燥得到中間產(chǎn)物NA-I ；(2)將1 5gNA-I溶解在10 30ml有機(jī)溶劑中，加入0 0. Ig的催化劑，然后加入與NA-I摩爾比為1 1 5 1的酰氯劑氯化亞砜，控制反應(yīng)溫度為50 100°C，反應(yīng)時間10 Mh，之后對反應(yīng)液抽濾干燥得到中間產(chǎn)物NA-2 ；(3)將摩爾比為1 1 3 1的環(huán)己胺和三乙胺加入到10 50ml有機(jī)溶劑中，然后將溶有1 5gNA-2的5 20ml 二氯甲烷溶液與之混合，在5 50°C下攪拌1 釙，之后對反應(yīng)液抽濾干燥得到的中間產(chǎn)物即為NA-3 ；(4)將含有1 5gNA-3的50ml有機(jī)溶液中加入0. 5 1. 5g的催化劑后在20 50°C 下攪拌10 Mh，混合液再用300 500ml 二甲基亞砜抽濾洗滌干燥，最后得到棕褐色的固體即為目標(biāo)產(chǎn)物聚丙烯β成核劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚丙烯β成核劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中，強(qiáng)氧化性酸是濃硝酸，且抽濾前反應(yīng)液需要在冰水中稀釋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚丙烯β成核劑的制備方法，其特征在于步驟O)中所用的有機(jī)溶劑為1，2_二氯乙烷，所用的催化劑為吡啶、二甲基甲酰胺DMF或芐基三乙基氯化銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚丙烯β成核劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中所用的有機(jī)溶劑為二氯甲烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚丙烯β成核劑的制備方法，其特征在于步驟(4)中所用的有機(jī)溶劑為甲醇或丙酮，所用的催化劑為i^e/HCl，Sn/HCl或負(fù)載型金屬Pd催化劑Pd/C。
7.權(quán)利要求1所述聚丙烯β成核劑在改性聚丙烯中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述聚丙烯β成核劑在改性聚丙烯中的應(yīng)用，其特征在于聚丙烯 β成核劑的用量為聚丙烯質(zhì)量的0.01 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯β成核劑，即為N，N′-二環(huán)己基-1，5-二氨基-2，6-萘二甲酰胺。本發(fā)明還提供了所述β成核劑的制備方法，是以10～30g萘二羧酸為原料，通過一系列反應(yīng)制得的。本發(fā)明公開的β成核劑其特征在于其選擇性和成核效率高，能誘導(dǎo)聚丙烯產(chǎn)生高含量的β晶，可較大程度的提高聚丙烯的結(jié)晶溫度，同時其結(jié)構(gòu)上帶有具有反應(yīng)活性的-NH2官能團(tuán)，可與其他物質(zhì)進(jìn)行某些特定的反應(yīng)，進(jìn)一步拓展該β成核劑的功能。
文檔編號C08L23/12GK102344388SQ201110201599
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者包?，? 占克軍, 楊偉, 楊鳴波, 謝邦互 申請人:四川大學(xué)