专利名称：：聚丙烯透明成核剂及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及聚丙烯CHJ-1透明成核剂及其生产方法，特别是涉及以对氯苯甲醛和山梨醇为原料，用单一溶剂和复合催化剂合成双氯苯基亚苄基山梨醇(CHJ-1)成核剂，以及利用水乳体系精制产品的生产方法。
背景技术：
：山梨醇縮醛类聚丙烯透明成核剂是一种能提高普通聚丙烯的透明性和综合力学性能的低浓度添加剂。近年来，成核剂已成为重要的塑料助剂之一，在众多的成核剂品种中，用于聚丙烯透明改性效果最好的是二苄叉山梨醇(DBS)类，由于气味问题，使用受到不少限制。
发明内容本发明的一个目的提供一种由原料山梨醇和对氯苯甲醛在单一溶剂和酸醚复合催化剂作用下醇醛縮合而成的双氯苯基亚苄基山梨醇聚丙烯透明成核剂。本发明的另一个目的是要提供一种上述聚丙烯透明成核剂的生产方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明的聚丙烯透明成核剂，是由原料山梨醇和对氯苯甲醛在单一溶剂和酸醚复合催化剂作用下醇醛縮合而成的双氯苯基亚苄基山梨醇，分子式为C2QH2Q06C12，结构式为该结构式中的R、S的含义是根据立体化学手性中心的构型表示法，按次序规则，用R,S符号表示手性原子的构型，顺时针排列为R型，逆顺时针排列为S型。其中，对氯苯甲醛与山梨醇的用量份数比最好为105115/6275。上述单一溶剂为环己垸，酸醚复合催化剂中的酸为有机酸，醚可采用乙二醇甲醚或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙二醇丁醚，其中酸醚用量份数比最好为2.6-3.5/3.6-4.5。上述有机酸可采用苯磺酸或Cn2的烷基苯磺酸或对甲苯磺酸。本发明公开的一种生产上述聚丙烯透明成核剂的方法，其包括如下步骤a)、化学合成在配有测温仪、搅拌桨、有机载体电加热系统和具有油水分离器回流冷凝器的反应釜中进行合成，首先在反应釜中加入对氯苯甲醛(A)和的固体山梨醇(B)，再加入溶剂环己烷，上紧手孔盖；开启反应釜搅拌马达进行搅拌，再打开电加热炉加热，维持油温60土5'C，使A料完全溶解和B料混合，A料全溶解后，再慢慢加入酸醚复合催化剂，开启冷水机系统；重新调节电加热炉油温，使油温恒定在100120°C，使环己烷在回流冷凝器不断地循环回流，它和醇醛縮合反应生成的水形成的最低共沸混合物经回流冷凝器油水分离后不断地将水带出，使反应顺利进行，当出水量达到预定值时，反应结束，粗产品生成；b)、溶剂回收合成反应结束后，将电加热炉油温调至60土5'C，此时利用余热开始蒸馏回收溶剂环己烷，当溶剂馏出量减少时，开启真空系统，适当减压直至环己垸蒸尽为止，反应釜中留下粗产品；c)水乳体系精制将粗产品转移到不锈钢桶中，加水，经分散机分散后再过胶体磨，然后在离心机内淋洗、脱水；经脱水的粗产品再转入不锈钢桶中，加入碱，高速搅拌至浆化后加入氧化剂，搅拌34小时，然后水洗，离心脱水；干燥，打粉，产品包装。本发明在水乳体系精制过程中离心脱水后的粗产品最好再重复加入碱，高速搅拌至浆化后再加入氧化剂，搅拌34小时；然后水洗，离心脱水，最后干燥，打粉，产品包装。所述碱可采用氢氧化钾或碳酸钠或氢氧化钠，所述氧化剂可采用过氧化氢或次氯酸钠。本发明的聚丙烯成核剂的物理性质-a)外观为白色粉末，无气味，细度200目大于98%，白度大于95%。b)堆密度《0.3g/cm3。c)熔点223230。Cd)纯度96.8%。本发明的聚丙烯成核剂企业标准评价经广州市产品质量监督检验所检验，产品符合企业标准Q/(HG)CH1-2003《CHJ-1聚丙烯透明成核剂》。另外，CHJ-1从白度、气味性，粒度等方面，达到或部分指标超过国外同类产品的性能。本发明的聚丙烯成核剂产品的卫生性评价经广东省卫生检验中心检验，CHJ-1成核剂的LDs。为21.5g/Kg。属无毒级物质。塑料包装制品符合食品卫生标准(GB-9688-88)。产品同时也通过SGS检验，其结果为铅含量2卯m，镉含量N.D——未检到(〈2卯m)。符合食品卫生使用标准。本发明的有益效果是本发明的聚丙烯透明成核剂，产品无味、无毒，性能优良。本发明的生产方法是用单一C6介质和复合催化剂体系。单一介质的优点是方便溶剂回收和有利于生产环境的安全，同时减少原料损耗。复合催化剂是根据反应体系的特点，用有机酸和醚类化合物配成，有利于反应物与催化剂的充分接触，提高了反应速率和选择性，产率高达92%以上；由于对氯结构的透明成核剂产品气味很大，很难除去，一直没通过FDA认证，本发明采用的水乳除醛臭味新技术，通过采用水乳体系的除醛味方法，生产出无醛味、白度高的对氯结构的透明成核剂产品，并通过了FDA认证(FCNNo.828)。下面结合实施例对本发明进一步说明。具体实施例方式备料取固体山梨醇、对氯苯甲醛、溶剂环己烷、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、双氧水、次氯酸钠、酸醚催化剂备用。实施例1a)、化学合成在配有测温仪、搅拌桨、有机载体电加热系统和具有油水分离器回流冷凝器的1000L反应釜中进行合成，首先在反应釜中加入105115kg的对氯苯甲醛(A)和6275kg的固体山梨醇(B)，再加入约500-600L的溶剂环己烷，上紧手孔盖；开启反应釜搅拌马达进行搅拌，再打开电加热炉加热，维持油温55"C，使A料完全溶解和B料混合，约需30分钟；经确认A料全溶解后，再慢慢加入苯磺酸/乙二醇甲醚复合催化剂，其用量为苯磺酸2.6-3,5kg/乙二醇甲醚3.6-4.5kg，约10分钟加完后，开启冷水机系统；重新调节电加热炉油温，使油温恒定在100120°C，使环己烷在回流冷凝器不断地循环回流，它和醇醛缩合反应生成的水形成的最低共沸混合物经回流冷凝器油水分离后不断地将水带出，使反应顺利进行，当出水量达到预定值时，反应结束，粗产品生成，耗时约44.5小时；b)、溶剂回收合成反应结束后，将电加热炉油温调至55°C，此时利用余热开始蒸馏回收溶剂环己烷，当溶剂馏出量减少时，开启真空系统，适当减压直至环己烷蒸尽为止，反应釜中留下粗产品；c)水乳体系精制将粗产品转移到不锈钢桶中，加水，经分散机分散后再过胶体磨，然后在离心机内淋洗、脱水；经脱水的粗产品再转入不锈钢桶中，加入2-4kgNaOH，高速搅拌至浆化后再加入22-35kgH202(HA浓度约为30%)，搅拌34小时，然后再水洗，离心脱水，重复两次；干燥，打粉，产品包装。实施例2a)、化学合成在配有测温仪、搅拌桨、有机载体电加热系统和具有油水分离器回流冷凝器的1000L反应釜中进行合成，首先在反应釜中加入105115kg的对氯苯甲醛(A)和6275kg的固体山梨醇(B)，再加入约500-550L的溶剂环己烷，上紧手孔盖；开启反应釜搅拌马达进行搅拌，再打开电加热炉加热，维持油温60'C，使A料完全溶解和B料混合，约需30分钟；经确认A料全溶解后，再慢慢加入甲基苯磺酸/乙二醇二甲醚复合催化剂，其用量为甲基苯磺酸2.6-3.5kg/乙二醇二甲醚3.6-4.5kg，约10分钟加完后，开启冷水机系统；重新调节电加热炉油温，使油温恒定在100120°C，使环己烷在回流冷凝器不断地循环回流，它和醇醛缩合反应生成的水形成的最低共沸混合物经回流冷凝器油水分离后不断地将水带出，使反应顺利进行，当出水量达到预定值时，反应结束，粗产品生成，耗时约44.5小时；b)、溶剂回收合成反应结束后，将电加热炉油温调至60°C，此时利用余热开始蒸馏回收溶剂环己烷，当溶剂馏出量减少时，开启真空系统，适当减压直至环己烷蒸尽为止，反应釜中留下粗产品；c)水乳体系精制将粗产品转移到不锈钢桶中，加水，经分散机分散后再过胶体磨，然后在离心机内淋洗、脱水；经脱水的粗产品再转入不锈钢桶中，加入2-4kgK0H，高速搅拌至浆化后再加入22-35kg次氯酸钠，搅拌34小时，然后再水洗，离心脱水，重复两次；干燥，打粉，产品包装。实施例3a)、化学合成在配有测温仪、搅拌桨、有机载体电加热系统和具有油水分离器回流冷凝器的1000L反应釜中进行合成，首先在反应釜中加入105115kg的对氯苯甲醛(A)和6275kg的固体山梨醇(B)，再加入约500-600L的溶剂环己烷，上紧手孔盖；开启反应釜搅拌马达进行搅拌，再打开电加热炉加热，维持油温65i:，使A料完全溶解和B料混合，约需30分钟；经确认A料全溶解后，再慢慢加入对甲苯磺酸/乙二醇二丁醚复合催化剂，其用量为对甲苯磺酸2.6-3.5kg/乙二醇二丁醚3.6-4.5kg，约10分钟加完后，开启冷水机系统；重新调节电加热炉油温，使油温恒定在100120°C，使环己烷在回流冷凝器不断地循环回流，它和醇醛縮合反应生成的水形成、的最低共沸混合物经回流冷凝器油水分离后不断地将水带出，使反应顺利进行，当出水量达到预定值时，反应结束，粗产品生成，耗时约44.5小时；b)、溶剂回收合成反应结束后，将电加热炉油温调至65°C，此时利用余热开始蒸熘回收溶剂环己烷，当溶剂馏出量减少时，开启真空系统，适当减压直至环己烷蒸尽为止，反应釜中留下粗产品；c)水乳体系精制将粗产品转移到不锈钢桶中，加水，经分散机分散后再过胶体磨，然后在离心机内淋洗、脱水；经脱水的粗产品再转入不锈钢桶中，加入2-4kg碳酸钠，高速搅拌至浆化后再加入22-35kgH202(HA浓度约为30%),搅拌34小时，然后再水洗，离心脱水，重复两次；干燥，打粉，产品包装。实施例4本发明聚丙烯成核剂的加工性及改性效能评价取实施例1制得的聚丙烯成核剂(CHJ-1)加入PP中加工PP制品，其对聚丙烯的成核作用、光学性能、物理力学性能改性等方面都非常好，适合在220240'C温度范围内的塑料加工使用，可满足均聚、共聚聚丙烯的注塑、挤出、挤拉吹等多种PP制品的生产要求。详见表1和表2数据。表1聚丙烯成核剂CHJ-1改善PP的光学性能数据(与国外成核剂产品比较，添加量0.3%于PP(F401)，lmm注塑圆片)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2聚丙烯成核剂CHJ-1对PP(T30S)物理机械性能的改良(与国外成核剂产品比较)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>通过上述实施例对本发明进行了详细说明，这些具体说明应当解释为仅仅例举，本发明的实施方案不应受其限制。权利要求1.聚丙烯透明成核剂，其特征在于该聚丙烯成核剂是由原料山梨醇和对氯苯甲醛在单一溶剂和酸醚复合催化剂作用下醇醛缩合而成的双氯苯基亚苄基山梨醇，分子式为C20H20O6Cl2，结构式为2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯透明成核剂，其特征在于对氯苯甲醛与山梨醇的用量份数比为105115/6275。3.根据权利要求1或2所述的一种聚丙烯成核剂，其特征在于所述单一溶剂为环己烷，环己烷用量为500-550升，酸醚复合催化剂中的酸为有机酸，醚为乙二醇甲醚或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚或乙二醇丁醚，其中酸醚用量份数比为2.6-3.5/3.6-4.5。4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯透明成核剂，其特征在于所述有机酸为苯磺酸或Cr12的烷基苯磺酸或对甲苯磺酸。5.—种如权利要求1所述聚丙烯透明成核剂的生产方法，其特征在于其包括如下步骤a)、化学合成在配有测温仪、搅拌桨、有机载体电加热系统和具有油水分离器回流冷凝器的反应釜中进行合成，首先在反应釜中加入对氯苯甲醛(A)和的固体山梨醇(B)，再加入溶剂环己烷，上紧手孔盖；开启反应釜搅拌马达进行搅拌，再打开电加热炉加热，维持油温60土5'C，使A料完全溶解和B料混合，A料全溶解后，再慢慢加入酸醚复合催化剂，开启冷水机系统；重新调节电加热炉油温，使油温恒定在100120°C，使环己烷在回流冷凝器不断地循环回流，它和醇醛縮合反应生成的水形成的最低共沸混合物经回流冷凝器油水分离后不断地将水带出，使反应顺利进行，当出水量达到预定值时，反应结束，粗产品生成；b)、溶剂回收合成反应结束后，将电加热炉油温调至60土5'C，此时利用余热开始蒸馏回收溶剂环己垸，当溶剂馏出量减少时，开启真空系统，适当减压直至环己烷蒸尽为止，反应釜中留下粗产品；c)水乳体系精制将粗产品转移到不锈钢桶中，加水，经分散机分散后再过胶体磨，然后在离心机内淋洗、脱水；经脱水的粗产品再转入不锈钢桶中，加入碱，高速搅拌至浆化后加入氧化剂，搅拌34小时，然后水洗，离心脱水；干燥，打粉，产品包装。6.根据权利要求5所述的一种聚丙烯透明成核剂的生产方法，其特征在于在水乳体系精制过程中离心脱水后的粗产品再加入碱，高速搅拌至衆化后再加入氧化剂，搅拌34小时；然后再水洗，离心脱水，干燥，打粉，产品包装。7.根据权利要求5所述的一种聚丙烯透明成核剂的生产方法，其特征在于所述碱为氢氧化钾或碳酸钠或氢氧化钠，所述氧化剂为过氧化氢或次氯酸钠。全文摘要本发明公开了一种聚丙烯透明成核剂，其是由原料山梨醇和对氯苯甲醛在单一溶剂和酸醚复合催化剂作用下醇醛缩合而成的双氯苯基亚苄基山梨醇；本发明还公开了该聚丙烯成核剂的生产方法，其包括化学合成、溶剂回收、水乳体系精制等步骤；本发明的聚丙烯成核剂无味、无毒，性能优良，生产方法方便溶剂回收和有利于生产环境的安全，同时减少原料损耗，复合催化剂是根据反应体系的特点，用有机酸和醚类化合物配成，有利于反应物与催化剂的充分接触，提高了反应速率和选择性，产率高达92％以上；本发明采用的水乳除醛臭味新技术，通过采用水乳体系的除醛味方法，生产出无醛味、白度高的对氯结构的透明成核剂产品，并通过了FDA认证。文档编号C08L23/12GK101434606SQ200810219978公开日2009年5月20日申请日期2008年12月15日优先权日2008年12月15日发明者赵文林申请人:赵文林