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      一種基于均苯三甲酰胺的復合成核劑及聚丙烯組合物的制作方法

      文檔序號:12401920閱讀:494來源:國知局

      本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂成核劑及聚丙烯組合物,具體的講,涉及一種基于均苯三甲酰胺衍生物的聚丙烯復合成核劑及包含該復合成核劑的聚丙烯組合物,屬于新材料技術領域。



      背景技術:

      聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而成的熱塑性樹脂,因其性能優(yōu)越、成本低、無毒等優(yōu)點,而迅速發(fā)展成為一種重要的合成樹脂。但也存在結(jié)晶速度慢、透明性差的缺點,需要對其進行改性,其中添加成核劑在提升聚丙烯光學和力學性能,加快結(jié)晶速率和縮短成型周期方面直接有效。目前,PP成核劑改性用量最大的兩類成核劑為二芐叉山梨醇衍生物和取代芳基雜環(huán)磷酸鹽類成核劑,其中二芐叉山梨醇衍生物成核劑屬于市場上應用較廣的透明改性成核劑,但對力學性能提升不太理想。而取代芳基雜環(huán)磷酸鹽類成核劑,對PP力學改性效果顯著,但透明改性效果不如二芐叉山梨醇衍生物類成核劑,且分散性較差,與PP的相容性不太好。與取代芳基雜環(huán)磷酸鹽類成核劑相比,均苯三甲酰胺衍生物成核劑同樣具有優(yōu)異的成核效果,且能顯著提升聚丙烯力學性能,不同的是均苯三甲酰胺衍生物成核劑能很好的分散在聚丙烯熔體中而不需加其他助分散劑。同時與傳統(tǒng)成核劑添加量超過0.2wt%時才能體現(xiàn)出明顯的成核效果相比,均苯三甲酰胺衍生物成核劑甚至在更低的濃度下仍具有較好的成核效果。如成核劑1,3,5-苯三甲酰三(環(huán)己胺)添加濃度0.04%時就能顯著提高聚丙烯結(jié)晶溫度。

      本課題組將均苯三甲酰胺衍生物成核劑與二芐叉山梨醇衍生物成核劑復配使用,對聚丙烯綜合性能(力學性能、光學性能、結(jié)晶性能)有著顯著的提升,且成核效果好于單獨添加相同量的均苯三甲酰胺衍生物成核劑,很明顯均苯三甲酰胺衍生物成核劑與二芐叉山梨醇衍生物成核劑之間在聚丙烯成核過程中具有協(xié)同效應,與傳統(tǒng)復合成核劑相比,本復合成核劑添加量極少就可以達到傳統(tǒng)復合成核劑所達到的效果,且本復合成核劑在聚丙烯中分散均勻不會產(chǎn)生團聚,更加有利于聚丙烯結(jié)晶,同時聚丙烯制品綜合了兩種成核劑改性優(yōu)點,總體而言,均苯三甲酰胺衍生物和二芐叉山梨醇衍生物復配成核劑具有改性效果好、添加量低、力學和光學性能效果提升顯著、成本低等優(yōu)點。



      技術實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于提供一種基于均苯三甲酰胺衍生物的聚丙烯復合成核劑及包含該復合成核劑的聚丙烯組合物,采用均苯三甲酰胺衍生物與二芐叉山梨醇衍生物成核劑復配的方法來制備的復合成核劑,具有改性效果好、添加量低、力學和光學性能效果提升顯著、成本低等優(yōu)點,是一種理想的具有協(xié)同效應的聚丙烯樹脂成核改性劑。

      本發(fā)明提供了一種基于均苯三甲酰胺衍生物的聚丙烯復合成核劑。

      所述成核劑是由均苯三甲酰胺衍生物與二芐叉山梨醇衍生物成核劑復配制得。

      所述均苯三甲酰胺衍生物成核劑為式(I)代表的化合物。式(I)中R為相同的取代基,所代表的成核劑為C1-C12脂肪族,脂環(huán)族或芳香取代均苯三甲酰胺中的一種或兩種的混合。

      所述二芐叉山梨醇衍生物成核劑為式(II)代表的化合物。式(II)中R1,R2為相同或不同的基團,分別為氫原子、鹵素原子或C1-C3的取代或未取代的直鏈烷基,R3為氫原子或C1-C3的取代或未取代的直鏈烷基所代表的成核劑為二芐叉山梨醇衍生物中的一種或兩種的混合。

      所述復合成核劑中C1-C12脂肪族,脂環(huán)族或芳香取代均苯三甲酰胺衍生物與二芐叉山梨醇衍生物成核劑重量比為99:1-1:99。

      所述復合成核劑的使用方法為復配后加入到聚丙烯中,在高速混合機中混合5min,密煉后加工成型,進行力學性能的測試。

      本發(fā)明提供了一種包含基于均苯三甲酰胺衍生物的聚丙烯復合成核劑的聚丙烯組合物。

      與現(xiàn)有的成核劑相比,具有明顯的增益效果。

      本發(fā)明的聚丙烯復合成核劑中均苯三甲酰胺衍生物成核劑,由于其高效的成核作用加之本身特殊結(jié)構,具有熱穩(wěn)定性好,添加量少,PP加工過程中不變色,無異味等優(yōu)點。且酰胺類成核劑與聚丙烯相容性比有機磷酸鹽類要好,能顯著提升聚丙烯綜合性能。

      本發(fā)明的聚丙烯復合成核劑中的二芐叉山梨醇衍生物成核劑是公認的透明改性效果較好的成核劑之一,這類成核劑在PP加工過程中能發(fā)生熔化并溶解在聚丙烯熔體中,冷卻時先于PP熔體結(jié)晶形成纖維網(wǎng)絡,且纖維直徑很小。在PP中的分散性方面也要優(yōu)于大多數(shù)成核劑,通過與均苯三甲酰胺衍生物成核劑的復合,由于彼此間的協(xié)同作用,使得均苯三甲酰胺衍生物成核劑分散性提高,有效成核的部分增加,進而改性后聚丙烯的光學、力學以及結(jié)晶性能明顯提高。

      本發(fā)明的聚丙烯復合成核劑具有改性效果好、添加量低、力學和光學性能效果提升顯著、成本低等優(yōu)點,是一種力學性能改善效果顯著的聚丙烯樹脂改性劑。

      本發(fā)明的聚丙烯復合成核劑包含均苯三甲酰胺衍生物和二芐叉山梨醇衍生物,由于兩者的協(xié)同作用使得復合成核劑的改性效果要優(yōu)于任意組分單獨使用時的效果,更低的添加量能收益更好的效果,因而大幅度降低成本。且均苯三甲酰胺衍生物通過與高效商用透明改性劑二芐叉山梨醇衍生物復配后添加到聚丙烯中,在保證優(yōu)異的透明性的同時提高聚丙烯的力學性能和結(jié)晶性能。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明所采用的均苯三甲酰胺衍生物成核劑和二芐叉山梨醇衍生物成核劑化學式示意圖。

      式(I)中R為相同取代,且為C1-C12取代的烷基,環(huán)烷基或芳香基團;式(II)中R1,R2為相同或不同的基團,分別為氫原子、鹵素原子或C1-C3的取代或未取代的直鏈烷基,R3為氫原子或C1-C3的取代或未取代的直鏈烷基。

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