透明聚丙烯用成核剂组合物及其应用和聚丙烯组合物的制作方法

文档序号:30183256发布日期:2022-05-26 15:52阅读:74来源:国知局

1.本发明涉及塑料技术领域,具体涉及一种高透明聚丙烯用成核剂组合物及其应用和聚丙烯组合物。


背景技术:

2.聚丙烯属不完全结晶树脂,由熔体均相结晶时往往生成尺寸较大的球晶,而且结晶度低。一方面由于球晶尺寸大于可见光的波长,可能导致光线的散射或反射,另一方面结晶区域与非结晶区域的折光指数不同,导致光线折射现象的发生,这一切都直接造成制品雾度的增加。不难理解,提高聚丙烯制品透明性可以从两方面入手,即降低球晶尺寸,使之小于可见光的波长;增加结晶密度,使微细化的球晶达到相互碰撞的程度,尽可能地减少非晶区域;添加成核剂无疑是满足上述要求的理想方法。
3.1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇(dmdbs)成核剂由于其独特的原理,优异的热稳定性,无气味,低析出等优点,获得了广泛的应用,少量添加可显著改善聚丙烯的透明性,降低雾度值,但是dmdbs透明成核剂的熔点高,和聚丙烯的相容性有限,导致其存在一饱和浓度,超过该浓度雾度值将不会降低,反而会增加,同时在厚的聚丙烯制品中增透效果不理想,而且容易产生真空气孔。因此如何能进一步促进dmdbs的分散,进一步提高其增透效果具有非常重要的意义。


技术实现要素:

4.有鉴于此,提供一种透明聚丙烯用成核剂组合物及其应用和聚丙烯组合物,该透明聚丙烯用成核剂组合物在显著促进1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇(dmdbs)在聚丙烯中的分散性,提升其增透效果,改善其容易产生真空气孔的缺陷。
5.一种透明聚丙烯用成核剂组合物,以100重量份聚丙烯计,该组合物包含如下重量份数的成分:主抗氧剂为0.001-0.2份,辅助抗氧剂为0.001-0.2份,除酸剂为0.01-0.3份,山梨醇缩醛成核剂为0.15-0.5份,透明改性剂为0.05-0.5份,抗静电剂为0.03-0.2份,其中,所述成核剂为1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇。
6.优选地,选用的聚丙烯为丙烯-乙烯的无规共聚物,乙烯作为共聚单体在丙烯聚合过程中就共聚到分子主链上,无规共聚聚丙烯中乙烯含量优选为0.2wt%-10wt%。
7.优选地,所述主抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述辅助抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述山梨醇缩醛成核剂的重量份数为0.1-0.4份,所述透明改性剂为0.1-0.5份,所述除酸剂的重量份数为0.05-0.2份,所述抗静电剂为0.05-0.1份。
(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、3, 5-三甲基-2, 4, 6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1, 3, 5-三甲基-2, 4, 6-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、[双(3, 3一双)(4-羟基-3
ꢀ‑
叔丁基苯基))丁酸乙二醇酯]、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的至少一种。所述辅助抗氧剂优选为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)、四(2、4—二叔丁基苯基-4,4’联苯基)双亚膦酸酯(抗氧剂p-epq)、双(2,4—二枯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂s9228)、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷(抗氧剂618)、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂626)中的至少一种。
[0020]
优选地,选用的聚丙烯为丙烯-乙烯的无规共聚物,乙烯作为共聚单体在丙烯聚合过程中就共聚到分子主链上,无规共聚聚丙烯中乙烯含量优选为0.2wt%-10wt%。
[0021]
优选地,所述主抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述辅助抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述山梨醇缩醛成核剂的重量份数为0.1-0.4份,所述透明改性剂为0.1-0.5份,所述除酸剂的重量份数为0.05-0.2份,所述抗静电剂为0.05-0.1份。透明改性剂优选为硬脂酸锂、十二羟基硬脂酸锂、月桂酸锂、油酸锂中的至少一种。优选地,所述酸吸收剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、氧化锌、水滑石中的至少一种。优选地,所述组合物还含有润滑剂,所述抗静电剂为单硬脂酸甘油脂、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
[0022]
在本发明实施例的另一方面,提供一种聚丙烯组合物,其包括100份聚丙烯基材以及如上所述的聚烯烃用的添加剂组合物。选用的聚丙烯为丙烯-乙烯的无规共聚物,乙烯作为共聚单体在丙烯聚合过程中就共聚到分子主链上,无规共聚聚丙烯中乙烯含量优选为0.2wt%-10wt%,成核剂组合物的各成分及其含量如上所述,在此不再赘述。
[0023]
上述的透明聚丙烯用成核剂组合物用于制造食品包装,微波炉饭盒,整理箱,医用注射器等等厚注塑制品。这些塑料厚制品需要较好的透明性。
[0024]
以下通过多个实施例来举例说明具有上述透明聚丙烯用的成核剂组合物的组成及其制备方法,以及其性能等方面。
[0025]
实施例以聚丙烯材料为基材,各成份的重量份数如下:将聚丙烯材料: 100份,主抗氧剂为0.001-0.2份,辅助抗氧剂为0.001-0.2份,除酸剂为0.01-0.3份,成核剂dmdbs为0.15-0.5份,透明改性剂为0.05-0.5份。
[0026]
抗静电剂为0.03-0.2份制备时,将前述各组分加入高速捏合机搅拌混合5分钟出料,在双螺杆挤出机中进行混合造粒,挤出造粒温度分别设定为190℃和230℃。然后将造粒得到聚丙烯树脂颗粒分别在190℃和230℃注塑标准样条进行测试,对比不同成型温度下得到的标准样片的雾度值。雾度值越低,透明性越好。
[0027]
请参阅表1,表1列出多个比较例和实施例,根据上述方法按照各比较例和实施例
的组成,制成相应的标准样条,分别进行测试,测试结果如表1所示。
[0028]
测试方法注塑板片透明性测试:将造粒好的聚丙烯颗粒注塑成1.0mm和2.0mm厚度的板片,然后测量板片的雾度值,将注塑拉伸标准样条进行耐温性能测试。
[0029]
通过比较实施例和对比例可以发现,硬脂酸锂,十二羟基硬脂酸锂并不会改善聚丙烯雾度值。1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇(dmdbs)可以显著降低聚丙烯雾度,但是挤出和注塑温度对1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇(dmdbs)的雾度值影响很大,需要高的挤出造粒温度(230℃)或注塑温度(230℃)雾度值才会比较低,如果是低挤出造粒温度(190℃)和低注塑温度(190℃),将会导致雾度偏高,透明性下降。而实施例数据标明,通过复合1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇(dmdbs)和透明改性剂硬脂酸锂或十二羟基硬脂酸锂,无论在低温190℃还是高温230℃挤出和注塑成型,均能获得较低的雾度值,实现较好的透明性。


技术特征:
1.一种透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,以100重量份聚丙烯计,所述组合物包含如下重量份数的成分:主抗氧剂为0.001-0.2份,辅助抗氧剂为0.001-0.2份,除酸剂为0.01-0.3份,山梨醇缩醛成核剂为0.15-0.5份,透明改性剂为0.05-0.5份,抗静电剂为0.03-0.2份,其中,所述成核剂为1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)-d-山梨醇。2.如权利要求1所述的透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,聚丙烯为均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种,其中无规共聚聚丙烯中乙烯含量为0.2wt-5wt份。3.如权利要求1所述的聚丙烯用的添加剂组合物,其特征在于,所述主抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述辅助抗氧剂的重量份数为0.01-0.2份,所述山梨醇缩醛成核剂的重量份数为0.1-0.4份,所述透明改性剂为0.1-0.5份,所述除酸剂的重量份数为0.05-0.2份,所述抗静电剂为0.05-0.1份。4.如权利要求1所述的透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,所述主抗氧剂为四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、3, 5-三甲基-2, 4, 6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1, 3, 5-三甲基-2, 4, 6-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、[双(3, 3一双)(4-羟基-3
ꢀ‑
叔丁基苯基))丁酸乙二醇酯]、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的至少一种。5.如权利要求1所述的透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,所述辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四(2、4—二叔丁基苯基-4,4’联苯基)双亚膦酸酯、双(2,4—二枯基)季戊四醇二亚磷酸酯、3,9-双十八烷氧基-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。6.如权利要求1所述的透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,所述透明改性剂为硬脂酸锂、十二羟基硬脂酸锂、月桂酸锂、油酸锂中的至少一种。7.如权利要求1所述的透明聚丙烯用成核剂组合物,其特征在于,所述酸吸收剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、氧化锌、水滑石中的至少一种。8.如权利要求1所述的聚烯烃用的添加剂组合物,其特征在于,所述组合物还含有润滑剂,所述抗静电剂为单硬脂酸甘油脂、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。9.一种聚丙烯组合物,其包括100份聚丙烯基材以及如权利要求1-8任意一项所述的聚烯烃用的添加剂组合物。10.一种如权利要求1-8任意一项所述的透明聚丙烯用成核剂组合物在塑料制品中的应用。

技术总结
本发明涉及塑料技术领域,提供一种透明聚丙烯用成核剂组合物及其应用和聚丙烯组合物。该成核剂组合物以100重量份聚丙烯计,包含如下重量份数的成分:主抗氧剂为0.001-0.2份,辅助抗氧剂为0.001-0.2份,除酸剂为0.01-0.3份,山梨醇缩醛成核剂为0.15-0.5份,透明改性剂为0.05-0.5份,抗静电剂为0.03-0.2份。该透明聚丙烯用成核剂组合物维持聚丙烯组合物高透明性的同时,具有更宽加工窗口。具有更宽加工窗口。


技术研发人员:刘小龙 段怡飞 张春霞 刘晓明
受保护的技术使用者:弘元(上海)高分子材料有限公司
技术研发日:2021.12.30
技术公布日:2022/5/25
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