一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于塑料添加剂领域，具体涉及一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、热塑性塑料是一种应用广泛的塑料产品。这类塑料加热熔融，冷却后硬化成型，可反复加工回收，产品性能可调，具有加工性能优异、生产效率高、电绝缘与耐化学性优异、易轻量化等特点，可应用于日常包装、建筑管材、汽车、电子电器、医疗、纺织等领域。聚丙烯是一种典型的热塑性塑料，但其结晶温度偏低、结晶时间较长，制品刚性达不到特定领域的要求。在聚丙烯中引入成核剂构建异相成核是一种常用的改善聚丙烯结晶性能和力学性能的方法。在异相晶核的作用下，聚丙烯的结晶诱导期缩短，结晶温度提高，结晶速度加快，形成大量尺寸均一稳定的球晶，显著提升制品的刚性，并平衡韧性。

2、目前常用的增刚成核剂包括hpn20e、hpn68l、na21等，其中，以hpn20e为代表的六氢邻苯二甲酸钙成核剂是一种典型的增刚成核剂。该类成核剂可以有效提高结晶速度，改善制品的刚性，并平衡韧性，实现刚韧平衡。在专利cn1292018c中公开了六氢邻苯二甲酸钙盐水环境下的合成方法。在水环境中合成六氢邻苯二甲酸钙，产物容易结合一分子结晶水得到单水六氢邻苯二甲酸钙。研究表明，无水六氢邻苯二甲酸钙和单水六氢邻苯二甲酸钙对聚丙烯的改性效果有一定差异。通过将无水六氢邻苯二甲酸钙和单水六氢邻苯二甲酸钙进行简单的物理混合，可调节聚丙烯制品的性能。但物理混合可能存在混合不均匀的缺陷，导致制品性能调节效果不稳定。

技术实现思路

1、鉴于上述背景，本发明的目的在于提供一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂及其制备方法与应用。该方法可直接制备一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂，在该成核剂中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙以不同质量比均匀混合。将该成核剂应用于聚丙烯改性，可以实现调整聚丙烯制品性能的目的。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）将氢氧化钙溶于反应溶剂中，加入顺式六氢邻苯二甲酸酐，顺式六氢邻苯二甲酸酐与氢氧化钙摩尔比为1:1，在一定温度下搅拌反应一段时间。

5、（2）将反应混合物过滤，取滤渣常温下真空干燥2 h，得到单水顺式六氢邻苯二甲酸钙；

6、（3）将单水顺式六氢邻苯二甲酸钙在一定温度下烘干一定时间，得到所述六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂。

7、进一步地，步骤（1）中，所述反应溶剂为水和有机溶剂的混合物，二者体积比为1:1，其中有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种。

8、进一步地，步骤（1）中，所述反应温度为25-80℃，所述反应时间为1-12 h。

9、进一步地，步骤（2）中，所述真空干燥温度为室温或常温。

10、进一步地，步骤（3）中，所述烘干温度为50-200℃，烘干时间为10 min-24 h。

11、进一步地，所述成核剂由不同质量比的单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙组成，其中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙质量分数为0-100%，优选为30%-70%。

12、用xrd测试所得六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂，通过单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙主衍射峰的峰高比确定成核剂中两种钙盐的比例。

13、应用：所述六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂在聚丙烯改性中的应用：通过调节成核剂中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙的质量比，调节改性后聚丙烯的结晶温度和力学性能。

14、本发明的有益效果：

15、（1）本发明的制备方法以水和有机溶剂的混合溶液为反应溶剂，可有效提高原料溶解度，进而提高反应效率。

16、（2）本发明的制备方法可通过调整烘干时间和温度，制备一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂，在该成核剂中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙以不同质量比均匀混合。将该成核剂应用于聚丙烯改性，可以实现对聚丙烯制品性能的稳定调控。

1.一种六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成核剂由不同质量比的单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙组成，其中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙质量分数为0-100%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为水和有机溶剂的混合物，二者体积比为1:1，其中有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为25-80℃，所述反应时间为1-12 h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干温度为50-200℃，烘干时间为10 min-24 h。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂。

7.根据权利要求6所述的六氢邻苯二甲酸钙类增刚成核剂在聚丙烯改性中的应用，其特征在于，通过调节成核剂中单水顺式六氢邻苯二甲酸钙和无水顺式六氢邻苯二甲酸钙的质量比，调节改性后聚丙烯的结晶温度和力学性能。