一种改性聚丙烯树脂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚丙烯领域，更进一步说，是涉及一种改性聚丙烯树脂及制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯是一种被广泛使用的热塑性塑料，价格低廉且综合性能较好，通过添加成 核剂能进一步提高聚丙烯制品的力学性能和光学性能，实现聚丙烯高性能化。聚丙烯的成 核剂是一类用于改善聚丙烯结晶行为，从而提高其物理机械性能和热力学性能的助剂。成 核剂分为无机类、山梨醇类、磷酸盐类、松香类和高分子类成核剂。
[0003] 目前，市场上广泛使用的聚丙烯成核剂为有机成核剂，如NAl 1 [2，2'-亚基甲-二 (4,6-二正丁基苯酚）磷酸钠]、NA-21 [亚甲基双（2,4-二叔丁基苯基）磷酸铝]等。有 机成核剂用量少，且成核效果明显，能提高聚丙烯的结晶温度，稳定性好，增刚效果好，能显 著改善聚丙烯的热变形温度和力学性能，但是此类成核剂价格较高。苯甲酸钠的价格稍低， 但是成核效果一般。
[0004] 近年来，为充分发挥各类成核剂的优势，有研究开始注重研究不同成核剂或成核 剂与其他助剂之间的协同效应。中国专利CNlO 184517IA公开了一种聚丙烯增刚组合物，是 由苯甲酸钠与双[2, 2'-亚甲基-二（4, 6-二叔丁基苯基）]磷酸钠等组合物提高了 PP制品 的弯曲性能、抗冲击强度和热变形温度等，比加单一组分成核剂改性效果好，具有一定的协 同效应，但所需的成核剂含量较高。中国专利200780012801. 8采用水溶性的成核剂HPN-68 溶解于水中作为水相，与其他组分如油相、表面活性剂、助表面活性剂等形成微乳液，加入 聚丙烯后，成核剂能更好地分散在聚合物中，提高其结晶效率，但是只涉及到水溶性的成核 齐U，而很多成核剂不是水溶性的。
[0005] 如何获得成核效果优良的成核剂，如何在用量少的基础上制备性能优良的聚丙烯 成核剂是研究的一个方向。
【发明内容】
[0006] 为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种改性聚丙烯树脂及制备方法。 将成核剂分散在含有液体光稳定剂作为油相的微乳液中，将成核剂与光稳定剂同步加入树 脂基体中。一方面，本专利克服了成核剂本身难溶解于水的问题，得到一种适合成核剂分散 的微乳液，进一步促进其分散和协同效果。另一方面，液体光稳定剂能够通过微乳液的方法 与聚丙烯成核剂共混，能够在微乳液中分散开来，并在聚丙烯中更易扩散，从而使聚丙烯树 脂具有更好的性能，同时带来光稳定效果。
[0007] 本发明的目的之一是提供一种改性聚丙烯树脂。
[0008] 包括共混的以下组分：
[0009] 聚丙烯和改性助剂；
[0010] 所述改性助剂为包括液体光稳定剂、有机复合成核剂、表面活性剂和助表面活性 剂的微乳液；
[0011] 所述有机复合成核剂为苯甲酸钠（SB)和2,2'-亚基甲-二（4,6_二正丁基苯 酚）磷酸钠（NA11)，二者的重量比为95:5?5:95 ;优选为75:25?25:75 ;
[0012] 涂料、塑料、橡胶、合成纤维等制品在日光或强的荧光下，因吸收紫外线而引发自 动氧化，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能恶化，这一过程称为光氧化或光老 化。能抑制光氧化或光老化过程的物质称为光稳定剂。
[0013] 本发明所述液体光稳定剂为光稳定剂GW-508和/或光稳定剂UV-292 ;
[0014] GW-508为二酸双（1，2,2,6,6-五甲基-4-哌啶）酯与1-(甲 基）-8-(1，2, 2, 6, 6-五甲基-4-哌啶）癸二酸酯的混合物；
[0015] UV-292为双（1，2,2,6,6，-五甲基哌啶基）-癸二酸酯；
[0016] 所述助表面活性剂为醇类；
[0017] 所述表面活性剂为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯（吐温80)，聚氧乙 烯-20-失水山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯-20-失水山梨醇单肉豆蘧酸酯，聚氧乙 烯-20-失水山梨醇单月桂酸酯中的一种或组合；
[0018] 其中，微乳液中，
[0019] 水相的含量为10?20wt% ;
[0020] 液体光稳定剂的含量为10?20wt% ;
[0021] 表面活性剂的含量为10?20wt% ;
[0022] 助表面活性剂的含量为40?60wt% ;
[0023] 以聚丙烯树脂为100重量份计，有机复合成核剂的含量为0. 025?0. 05重量份。
[0024] 所述改性助剂是由包括以下步骤的方法制备的：
[0025] (1)将苯甲酸钠溶解于去离子水中；将2,2'-亚基甲-二（4,6_二正丁基苯酚） 磷酸钠溶解于助表面活性剂中；
[0026] (2)将上述溶解了苯甲酸钠的水相、溶解有2,2'-亚基甲-二（4,6_二正丁基苯 酚）磷酸钠的助表面活性剂、液体光稳定剂、表面活性剂混合均匀，形成微乳液；
[0027] 本发明将成核剂溶解于微乳液中，NAll溶解在醇类中，再加入液体光稳定剂、水 相、表面活性剂，得到微乳液。微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳定的、各向同性的、 外观透明或半透明的分散体系，微观上由表面活性剂界面膜所稳定的一种或两种液体的微 滴所构成。（《微乳液技术与应用》中国轻工业出版社，崔正刚、殷福珊编，75页)。
[0028] 本发明创新地在助表面活性剂中加入成核剂NA11，并将苯甲酸钠溶解在水相中， 这两种成核剂采用微乳液的体系分散、混合，由于微乳液中的分散相是纳米级，所以成核剂 也能达到纳米级分散，采用微乳液方法将两种成核剂混合均匀的同时，还能将其超细化分 散，从而有效地扩大了成核剂与聚丙烯基体的接触面积。从而有利于在聚丙烯树脂中的分 散和成核效果。
[0029] 本发明的目的之二是提供一种改性聚丙烯树脂的制备方法。
[0030] 包括：
[0031] 将所述组分按所述用量熔融共混后制得所述改性聚丙烯树脂。
[0032] 制备方法中使用的的混合搅拌设备为加工领域内通常采用的混合设备，如：磁力 搅拌器，高剪切分散机等。
[0033] 本发明采用液体光稳定剂作为微乳液的油相，作为微乳液的组成部分能够帮助成 核剂的分散。并且由于液体光稳定剂本身的耐紫外光降解效果，在形成微乳液并帮助成核 剂分散的同时，自身也能良好分散在聚丙烯基体中，从而达到提高聚丙烯光稳定性的效果。
[0034] 本发明采用两种成核剂复配的方法来制备一种复合聚丙烯成核剂。采用微乳液方 法将两种成核剂混合均匀的同时，还能将其超细化分散，从而有效地扩大了成核剂与聚丙 烯基体的接触面积。在成核剂含量相同的情况下，复合成核剂具有相同或更好的成核效果， 而且随着添加量的提高力学性能还能够进一步提高。因此，微乳液方法制备的有机磷酸盐 成核剂与苯甲酸钠成核剂作为复合成核剂应用于聚丙烯中，具有用量少、效果好，加工成本 低，制备工艺简单等优点，是一种理想的聚丙烯树脂的力学改性剂。
[0035] 本发明的聚丙烯树脂的结晶性能和力学性能提高，同时成本大幅下降。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合实施例，进一步说明本发明。
[0037] 实施例1
[0038] NA11[2,2'-亚基甲-二（4,6_二正丁基苯酚）磷酸钠](中达化工有限公司，牌 号NP-508)以3. 33wt%的浓度溶解在无水乙醇(分析纯）中；苯甲酸钠(天津市光复精细化 工研究所)以18wt%的浓度溶解在去离子水中；采用磁力搅拌器搅拌，依次加入溶解了 NAll 的无水乙醇、光稳定剂GW-508、吐温80 (市售）、去离子水，上述组分的质量百分含量分别 为54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力搅拌器搅拌，磁力搅拌器的转速为200rpm (转每分 钟)，搅拌时间5分钟。得到1#微乳液。
[0039] 实施例2
[0040] NA11[2,2'-亚基甲-二（4,6_二正丁基苯酚）磷酸钠](中达化工有限公司，牌 号NP-508)以3. 33wt%的浓度溶解在无水乙醇(分析纯）中；苯甲酸钠(天津市光复精细化 工研究所)以18wt%的浓度溶解在去离子水中；采用磁力搅拌器搅拌，依次加入溶解了 NAll 的无水乙醇、光稳定剂UV-292、吐温80 (市售）、去离子水，上述组分的质量百分含量分别 为54wt%、18wt%、18wt%、10wt%，采用磁力搅拌器搅拌，磁力搅拌器的转速为200