一种高流动性粉体透明成核剂及应用的制作方法

本发明涉及成核剂，具体涉及一种高流动性粉体透明成核剂及应用。

背景技术：

1、聚烯烃树脂如聚丙烯(pp)具有优异的加工性能、耐化学性、电性能和力学性能、用途广泛的热塑性塑料。热塑性塑料指具有加热软化至于流动、冷却硬化特性的塑料，可以通过注射、挤出和吹塑加工成具有各种用途的注塑制品，如日用生活制品、医疗器具、电器、汽车以及管材管道等。聚合物熔体冷却固化结晶过程中，大分子长链由无序到有序的结晶状态，需较长的驰豫时间，结晶速率和结晶温度都低，而且会形成较大的球晶，球晶之间存在明显的界面引起不同的内应力，当受外力冲击时易产生裂纹而破裂。在聚丙烯树脂中加入成核剂时，成核剂可提供足够多的晶核，熔体冷却时生成的球晶小且多、排列规整、致密、分布均匀,相应所产生的内应力小而分散，提高了制品的力学性能和热性能，从而拓展了聚丙烯加工应用领域。

2、成核剂的作用不容小觑，它不仅能够改变树脂的结晶行为、结晶形态和球晶尺寸，使结晶微细化、均质化、进而达到提高制品的加工性能和应用性能之功效，大大提高pp的透明性和表面光泽度，并使冲击强度、拉伸强度、模量和热变形温度得到提高，同时由于结晶速度加快，缩短了成型周期，因而大大提高了企业的效益。

3、山梨醇类透明成核剂是一种聚丙烯高效异相成核剂，主要用于聚丙烯的透明改性，广泛用于家电、膜、医用等塑料制品的加工。但目前市面上的山梨醇类透明成核剂存在静电大，堆比重轻，在pp生产加工过程中，容易架桥，堵塞下料口，造成加料不均匀，从而影响改性pp的质量稳定性。为了解决这一问题，一种技术方案为将透明成核剂与其它助剂预制成复合颗粒复合助剂，来解决加料过程的堵塞和pp混合不均匀的问题。专利cn106715556a公开了一种颗粒状成核剂及其制备方法，通过将透明成核剂制备成颗粒，或者加入微量的粘结剂，制备得到的颗粒成核剂提升其流动性。该方案虽然可以有效解决进料堵塞和混合不均匀问题，但我们也知道有一些既有生产线和生产工艺的要求，仍然需要采用单剂连续添加山梨醇透明成核剂粉末容易的方式，因此山梨醇透明成核剂粉末容易架桥、堵塞下料口的问题仍然严重影响了在这些场景下的应用，迫切需要本领域技术人员研制一种具有高流动性的粉体山梨醇透明成核剂，以解决上述应用问题，满足用户的现实需求。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种高流动性粉体透明成核剂及应用，该成核剂具有高流动性，可以有效解决添加过程中堵塞和混合不均匀的问题，提高聚烯烃制品的质量稳定性。

2、为达上述目的，本发明提供了一种高流动性粉体透明成核剂，所述高流动性粉体透明成核剂包括取代苯基亚苄基山梨醇和抗静电剂，所述抗静电剂包括硬脂酸三甲基氯化铵和/或硬脂酸二甲基戊基氯化铵。

3、优选的，所述取代苯基亚苄基山梨醇的质量和与抗静电剂的质量比约为1:(0.003～0.03)。

4、优选的，所述硬脂酸三甲基氯化铵为十八烷基三甲基氯化铵，所述硬脂酸二甲基戊基氯化铵为十八烷基二甲基苄基氯化铵。

5、优选的，所述取代苯基亚苄基山梨醇为卤代苯基亚苄基山梨醇。

6、进一步的，所述卤代苯基亚苄基山梨醇为双氯苯基亚苄基山梨醇。

7、进一步优选的，所述双氯苯基亚苄基山梨醇为对氯苯基亚苄基山梨醇。

8、优选的，所述高流动性粉体透明成核剂的制备步骤如下：

9、1)在反应釜中按配比投入山梨醇和取代苯甲醛混合均匀；

10、2)加入溶剂环己烷，搅拌并升温，维持温度在55℃左右，混合搅拌60min；

11、3)向釜中缓慢加入定量的催化剂，持续搅拌均匀后升温至75～80℃并恒定反应温度，采用回流冷凝器不断循环回流环己烷分离出生成水，当分离出水量达到预设值后，反应结束；

12、4)保持釜内溶液温度在80～85℃，蒸馏回收环己烷，当环己烷馏出量减少时，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；

13、5)将粗产品通过高速分散氧化漂洗除杂后，进行干燥粉碎成粉末，粉末取代苯基亚苄基山梨醇产品与抗静电剂独立喷雾混合干燥得到最终产品

14、进一步优选的，所述催化剂为苯磺酸和乙二醇甲醚。

15、本发明还提供了一种高流动性粉体透明成核剂在生产加工中的应用，所述高流动性粉体透明成核剂作为聚丙烯生产加工过程中的添加物之一。

16、本发明还提供一种聚合物制品，其包括上述的高流动性粉体透明成核剂和聚合物，其中，所述高流动性粉体透明成核剂占聚合物重量的0.1～0.4％。

17、本发明的有益效果：本发明提供的高流动性粉体透明成核剂通过添加适量的抗静电剂，有效解决了成核剂粉末团聚甚至粘结的问题，在保证山梨醇透明成核剂物化指标基本不变的情况下，有效改善产品的流动性，从而解决了成核剂粉末在生产添加过程中容易架桥和堵塞下料口的问题。发明提供的高流动性粉体透明成核剂应用于聚丙烯制品加工中，该成核剂为粉体状态，粒径小，成核效果好，由于添加有抗静电剂，成核剂粉末不会团聚更容易分散在聚丙烯熔体中作为异相晶核，减少了聚丙烯结晶所需的界面自由能，促进了聚丙烯链段以该种晶核为中心同时结晶。同时可使成核中心数目的增多，使晶核生长余地变小，当晶核生长到遇到另一晶体时即停止结晶，从而加快结晶速度，减小球晶尺寸，提高制品的结晶密度和结晶均匀性，缩短制品成型周期，并最终达到改善制品光学性质和机械性能的目的。

技术特征：

1.一种高流动性粉体透明成核剂，其特征在于，所述高流动性粉体透明成核剂包括取代苯基亚苄基山梨醇和抗静电剂，所述抗静电剂包括硬脂酸三甲基氯化铵和/或硬脂酸二甲基戊基氯化铵。

2.根据权利要求1所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述取代苯基亚苄基山梨醇的重量与抗静电剂的重量比为1:(0.003～0.03)。

3.根据权利要求1所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述硬脂酸三甲基氯化铵为十八烷基三甲基氯化铵，所述硬脂酸二甲基戊基氯化铵为十八烷基二甲基苄基氯化铵。

4.根据权利要求1所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述取代苯基亚苄基山梨醇为卤代苯基亚苄基山梨醇。

5.根据权利要求4所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述卤代苯基亚苄基山梨醇为双氯苯基亚苄基山梨醇。

6.根据权利要求1所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述高流动性粉体透明成核剂的制备步骤如下：

7.根据权利要求6所述的高流动性粉体透明成核剂，其特征在于：所述催化剂为苯磺酸和乙二醇甲醚。

8.权利要求1-7任一项所述的高流动性粉体透明成核剂的应用，其特征在于，所述高流动性粉体透明成核剂作为聚合物的加工过程中的改性添加物之一，用以改善聚合物的结晶速度和透明性。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯聚合物或聚乙烯聚合物。

10.一种聚合物制品，其特在于，所述聚合物制品包括权利要求1～7任一项所述的高流动性粉体透明成核剂和聚合物，其中，所述高流动性粉体透明成核剂占聚合物重量的0.1～0.4％。

技术总结
本发明提供一种高流动性粉体透明成核剂，所述高流动性粉体透明成核剂包括取代苯基亚苄基山梨醇和抗静电剂，所述抗静电剂包括硬脂酸三甲基氯化铵和/或硬脂酸二甲基戊基氯化铵。本发明高流动性粉体透明成核剂在保证山梨醇透明成核剂物化指标基本不变的情况下，有效改善产品的流动性，从而解决了成核剂粉末在生产添加过程中容易架桥和堵塞下料口的问题。本发明高流动性粉体透明成核剂可作为聚合物生产加工过程中的添加物之一，使聚合物的成核中心数目增多，晶核生长余地变小，当晶核生长到遇到另一晶体时即停止结晶，从而加快结晶速度，减小球晶尺寸，提高制品的结晶密度和结晶均匀性，缩短制品成型周期，并最终达到改善制品光学性质和机械性能的目的。

技术研发人员：赵文林,何洁冰,关方文
受保护的技术使用者：呈和科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14