均聚聚丙烯β晶型成核剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚丙烯领域，尤其涉及一种均聚聚丙烯β晶型成核剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯是一种通用的热塑性塑料，从组成上可以分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯， 均聚聚丙烯与共聚聚丙烯比较，有较高的刚性、耐热性，所以均聚聚丙烯是目前聚丙烯树脂 中最常用、使用量最大的产品。但是，均聚聚丙烯存在质脆易断裂缺点，需要进行改性，达到 增韧和适当保持刚性，才能在更大范围得到应用。传统的聚丙烯塑料增韧改性，是通过与弹 性体共混后来实现，但是，弹性体的加入，将大大降低均聚聚丙烯的刚性和耐热温度；为提 高刚性又要加入大量改性矿物粉，改性矿物粉的加入，将大大降低产品的断裂伸长率和增 大产品的密度，所以，传统的聚丙烯塑料改性技术难以达到又保持原来优特点又改进缺点 的目的。通过改变均聚聚丙烯的晶型的方法来提高高分子材料的力学性能，这将是塑料改 性的新技术、新方向。
[0003] 聚丙烯为结晶聚合物，其力学性能主要取决于分子链的等规结构和加工为产品后 的晶型。
[0004] 聚丙烯随着结晶条件不同，PP可以形成α、β、γ、δ和拟六方晶等五种晶型结 构。α晶型属单斜晶系，是最常见的也是稳定性最好的晶型；β晶型六方晶系，是一种热力 学不稳定而动力学准稳定的晶型，只能在特殊的情况下得到，如在剪切和压力下或加成核 剂等。在塑料加工应用中，最容易实现产品中有β晶的方法是添加 β晶型成核剂。
[0005] 利用本发明的均聚聚丙烯β晶成核剂对均聚聚丙烯进行改性，将可以使普通的 均聚聚丙烯提高3?6倍的冲击强度，不增加产品的密度，相对保持产品的刚性，并提高产 品的断裂伸长率，使均聚聚丙烯得到更广泛的应用。
[0006] 目前的聚丙烯β晶成核剂研宄和应用，主要组分是染料类、酰胺类、二羧酸盐类、 稀土类等聚丙烯β晶型成核剂，成本比较高，使用工艺过程中对产品成型往往需要控制降 温速率，才能得到较多的β晶，才容易实现增韧目的。纯有机材料的聚丙烯β晶成核剂， 原料成本高，使用量高、使用成本高，使用工艺条件要求高，成核效果比较低，多数会大大降 低产品的刚性，就要降低刚性的缺点，在工业方面未能得到真正应用。通过多年的研宄试验 表明，未发现有一种聚丙烯的β晶型成核剂同时对均聚聚丙烯和共聚聚丙烯都具有高效 的使用效果。
[0007] 目前的聚丙烯β晶成核剂主要有染料类、酰胺类、二羧酸盐类、稀土类等类型成 核剂，主要存在：1.原料成本比较高；2.使用工艺复杂，产品成型往往需要控制降温速率， 才可获得较多的β晶，才容易实现增韧目的；3.纯有机材料的聚丙烯β晶成核剂，原料成 本高，使用量高、使用成本高；4.成核效果比较低；5.多数会大大降低产品的刚性，6.对高 熔融指数的聚丙烯，使用效果不明显。
[0008] 常规空白聚丙烯树脂由α晶型和β晶型共混而成，只是α晶型的含量相对比较 高而已，这一点在聚丙烯的等温结晶DSC曲线中表现较为明显。有人认为α晶型聚丙烯的 有规立构具有记忆效应，诱导形成局部α型有序结构并最终形成α晶核。正因为α晶型 具有这种记忆效应，所以即使在聚丙烯中加入β晶型成核剂，也很难生成只含纯β晶型的 聚丙烯。空白的聚丙烯树脂，当加工成产品后，主要是形成稳定性最好的大晶体类α晶型； β晶型是一种热力学不稳定而动力学准稳定的晶型，只能在特殊的情况下得到，所以很多 β晶成核剂难免需要在特定成型工艺条件下，如控制经注塑或挤出后的产品每分钟降温不 超过l〇°C，所以在实际生产应用中将严重影响生产效率，无法在工业生产上得到应用和推 广。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种均聚聚丙烯β晶型成核剂，具有成核 高效、成本低的特点，并且在保持均聚聚丙烯刚性和断裂伸长率的同时大大提高了均聚聚 丙烯的韧性。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种均聚聚丙烯β晶型成核剂，按 照质量百分比计算，包括以下组分：高效β晶成核剂0. 1?10%、吸酸剂1?5%、附形剂 1?5 %、刚性粒子0?75 %、增效剂30?90 %。
[0011] 对于上述技术方案的改进，高效β晶成核剂0. 8%、吸酸剂3%、附形剂2. 5%、刚 性粒子43. 7 %、增效剂50 %。
[0012] 对于上述技术方案的进一步改进，所述高效β晶成核剂为庚二酸金属盐；所述吸 酸剂为脂肪酸金属盐。
[0013] 对于上述技术方案的进一步改进，所述庚二酸金属盐包括庚二酸锌盐、庚二酸钙 盐。
[0014] 对于上述技术方案的进一步改进，所述脂肪酸金属盐包括脂肪酸锌盐和脂肪酸钙 盐。
[0015] 对于上述技术方案的进一步改进，所述附形剂为脂肪酸。
[0016] 对于上述技术方案的进一步改进，所述刚性粒子为二氧化硅。
[0017] 对于上述技术方案的进一步改进，所述增效剂为碳酸钙。
[0018] 相应地，本发明实施例还提供了一种均聚聚丙烯β晶型成核剂的制备方法，具有 生产方法简单、成本低的特点。
[0019] 本发明所述的均聚聚丙烯β晶型成核剂的制备方法，具体步骤为：将原料按照配 比投入高速分散机中混合即可。
[0020] 对于上述技术方案的改进，在高速分散机混合后的混合物中再加入均聚聚丙烯再 次混合，然后用双螺杆挤出机造粒制成均聚聚丙烯β晶型成核剂母粒，其中均聚聚丙烯β 晶型成核剂的质量百分比为5. 2%。
[0021] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0022] (1)成核高效、成本低；
[0023] (2)加入均聚聚丙烯中后能大大提高其韧性；
[0024] (3)制备简单。
【具体实施方式】
[0025] 下面将以具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用 来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026] 实施例1 :
[0027] 本发明所述的均聚聚丙烯β晶型成核剂，按照质量百分比计算，包括以下组分：
[0028] 高效β晶成核剂0.8%、吸酸剂3%、附形剂2.5%、刚性粒子43.7%、增效剂 50%〇