一种尼龙成核剂的制备方法和由其制备的尼龙成核剂及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及尼龙领域，更进一步说，是涉及一种尼龙成核剂的制备方法和由其制 备的成核剂及应用。
【背景技术】
[0002] 尼龙（Nylon),中文名聚酰胺，英文名称Polyamide (简称PA),是分子主链上含有 重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。尼龙作为最重要的工程塑料，其应用几乎覆盖 每一个领域，是五大工程塑料中应用最广的品种。为了更好地满足应用等方面的要求，人们 不断研究各种方法对尼龙的性能进行改进。其中通过添加成核剂，提高尼龙制品的力学性 能是实现尼龙树脂高性能化的一种简单易行，且行之有效的改性方法之一。
[0003] 目前，市场上广泛使用的尼龙成核剂分为有机成核剂、无机成核剂和高分子成核 齐U。有机成核剂成核效果明显，但是价格较高，而且当其添加量达到一定值后对于尼龙的刚 性基本保持不变，即力学性能并不随着添加量的提高而进一步提高。无机成核剂对尼龙制 品的透明性和表面光泽度有影响，在透明材料方面的应用受到限制。
[0004] 苯甲酸钠，分子式为C6H5CO2Na,是苯甲酸的钠盐。苯甲酸钠作为分散型成核剂，可 以提高尼龙的结晶温度，缩短结晶时间。苯甲酸钠成核剂与其他成核剂相比，具有合成工艺 简单、成本低、无毒、易储存等优点。
[0005] 中国专利CN1935899A公开了一种环保阻燃尼龙组合物及其制备方法，其中所加 的成核剂为酰胺类有机成核剂，如长碳链羧酸钙盐或者长碳链羧酸钠盐其中的一种，或者 使用尼龙22作为高分子成核剂；美国专利US3080345A和US4866115A使用苯基次磷酸钠、 叔丁基次磷酸钠、乙酸盐类和苯酚等作为PA的成核剂，以提高其结晶速度和光学、力学性 能。
[0006] 如何在用量少的基础上制备性能优良的尼龙成核剂是研究的一个方向。
【发明内容】
[0007] 为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种尼龙成核剂的制备方法和由其 制备的尼龙成核剂及应用。本发明的成核剂是易分散的微乳液，可进一步促进成核剂在尼 龙树脂中分散，同时在微乳液中引入具有耐紫外光降解的光稳定剂，一方面提高材料的耐 老化性能，另一方面帮助成核剂分散。
[0008] 本发明的目的之一是提供一种尼龙成核剂的制备方法。
[0009] 包括：
[0010] 苯甲酸盐成核剂溶于水作为水相、光稳定剂作为油相、与助表面活性剂、表面活性 剂混合均匀形成微乳液；
[0011] 所述液体光稳定剂为双（1，2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基)葵二酸酯（Tinuvin765)， 二-(N-甲基-2, 2, 6, 6-四甲基-4-砒啶基）癸二酯和甲基-(N-甲基-2, 2, 6, 6-四 甲基-4-砒啶基癸二酯（292)，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（GW-508)中的一种或组合；优选 为 GW-508 ;
[0012] 助表面活性剂为醇类，优选为乙醇；
[0013] 表面活性剂为所述表面活性剂为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯，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。
[0014] 优选为聚氧乙烯-20-失水山梨醇单油酸酯（吐温80);
[0015] 所述苯甲酸盐优选为苯甲酸钠；分子式为C6H5CO 2Na,是苯甲酸的钠盐。苯甲酸钠 作为分散型成核剂，可以提高尼龙的结晶温度，缩短结晶时间。苯甲酸钠成核剂与其他成核 剂相比，具有合成工艺简单、成本低、无毒、易储存等优点。
[0016] 其中，微乳液中，
[0017] 水相的含量为20?80wt% ;
[0018] 液体光稳定剂的含量为5?20wt% ;
[0019] 表面活性剂的含量为10?40wt% ;
[0020] 助表面活性剂的含量为5?20wt%。
[0021] 水相中苯甲酸盐的浓度以加入的有机成核剂完全溶解为宜，一般为5?30wt%。
[0022] 制备方法中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。
[0023] 本发明的目的之二是提供一种由所述方法制备的尼龙成核剂。
[0024] 所述有机成核剂苯甲酸盐，可以在水中溶解。将溶解了苯甲酸盐成核剂的水作为 水相，将液体光稳定剂作为油相，将上述水相、油相与表面活性剂、助表面活性剂活性剂共 混，获得稳定均一的微乳液，即成核剂微乳液
[0025] 本发明的目的之三是提供一种由所述方法制备的尼龙成核剂在改性尼龙树脂中 的应用。
[0026] 以尼龙树脂为100重量份计，所述的苯甲酸盐成核剂的用量是0. 01?10重量份， 优选0. 01?1重量份。
[0027] 具体可采用以下技术方案：
[0028] 将含有成核剂的微乳液与抗氧剂加入尼龙中，用高搅混合均匀，在烘箱中干燥后， 采用双螺杆挤出机挤出得到成核剂复合尼龙。
[0029] 本发明采用微乳液方法将苯甲酸盐成核剂溶解于微乳液的水相，并且由于微乳液 油相能使其更好地在尼龙基体中分散，从而有效地扩大了成核剂与尼龙基体的接触面积。 在成核剂含量相同的情况下，采用微乳液方法制备的成核剂具有更好的成核效果和力学性 能。因此，微乳液方法制备的苯甲酸盐类成核剂作为成核剂应用于尼龙中，具有用量少、效 果好，加工成本低，制备工艺简单等优点，是一种理想的尼龙树脂的成核剂。同时光稳定剂 作为油相同步加入，不仅能帮助成核剂分散，还能提高其耐老化性能，提高材料的力学性 能。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例，进一步说明本发明。
[0031] 实施例1
[0032] 将苯甲酸钠(天津市光复精细化工研究所)以20wt%的浓度溶解在去离子水中。采 用磁力搅拌器搅拌，依次加入无水乙醇、GW-508、吐温80、溶解了苯甲酸钠的水相，上述组分 质量配比为20/20/40/20,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。