一种对聚丙烯具有高β成核作用的蛋壳填料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102086285A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102086285A(43)申请公布日2011.06.08(21)申请号201010582188.7(22)申请日2010.12.09(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市新港西路135号(72)发明人麦堪成章自寿王春广(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人陈卫(51)Int.Cl.C08L23/12(2006.01)C08L23/14(2006.01)C08K5/098(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种对聚丙烯具有高β成核作用的蛋壳填料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种能使聚丙烯及其共聚物结晶获得高β-晶含量的填料及其制造方法。本发明的具有高β-成核作用的填料为蛋壳生物质物质。本发明具有高β-成核作用的蛋壳类填料的制备方法是通过脂肪族二元羧酸在蛋壳类填料表面发生原位酸钙化学反应，在蛋壳类填料表面形成具有高β-成核作用的脂肪二酸钙盐，使具有a-成核作用蛋壳转变为具有β-成核作用。该具有β-成核作用的蛋壳类填料用作聚丙烯及其共聚物填料，可制得高β-晶含量的聚丙烯及其共聚物。本发明高β-成核作用的蛋壳类填料具有制备简单，β-成核效率高；且该蛋壳类填料对聚丙烯及其共聚物具有增强增韧的特点。CN102865ACCNN110208628502086288A权利要求书1/1页1.一种对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的蛋壳类填料，其特征在于所述填料由脂肪族二元羧酸与蛋壳按照质量比1：10-500的比例混合制成。2.如权利要求1所述的填料，其特征为所述脂肪族二元羧酸为庚二酸或辛二酸。3.如权利要求1所述的填料，其特征为所述蛋壳是经粉碎成为纳米级或微米级的纳米蛋壳或微米蛋壳。4.如权利要求1所述的填料，其特征在于所述填料是在蛋壳和脂肪族二元羧酸混合后加入聚丙烯中，所述填料与聚丙烯的质量比为1:99-3:2。5.一种如权利要求1所述的对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的蛋壳类填料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：（1）方法一：将脂肪族二元羧酸溶解于丙酮，与蛋壳室温混合，室温挥发溶剂，即得到所需的具有高β成核作用的蛋壳类填料；（2）方法二：将脂肪族二元羧酸与蛋壳室温混合，即得到所需的具有高β成核作用的蛋壳类填料。6.一种利用如权利要求1所述的填料制备高β-晶含量聚丙烯及其共聚物的方法，其特征在于将聚丙烯或其共聚物和如权利要求1所述的蛋壳类填料室温混合，在200-230℃熔融挤出或混炼造粒，即得到高β-晶含量蛋壳填充聚丙烯或其共聚物。2CCNN110208628502086288A说明书1/4页一种对聚丙烯具有高β成核作用的蛋壳填料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高分子材料用填料制备技术领域，具体涉及一种对聚丙烯及其共聚物具有高β成核作用的蛋壳类填料及其制备方法。背景技术[0002][0002]人们生活消耗禽蛋，产生大量废弃蛋壳。蛋壳含有大量钙物质如同碳酸钙可成为塑料工业中取之不竭的天然生物质填料。已有研究表明，蛋壳作为聚丙烯（PP）填料可提高聚丙烯的拉伸强度，但主要形成a-晶聚丙烯。则使蛋壳中有机钙诱导聚丙烯形成β-晶聚丙烯，但β-晶聚丙烯含量不高。且蛋壳加入导致聚丙烯冲击强度降低。β-晶聚丙烯是聚丙烯中的一个新品种，其除保持了a-晶聚丙烯良好的综合性能外,与a-晶聚丙烯相比，还具有数倍于a-晶聚丙烯的冲击强度，热变形温度大幅度提高，在高速拉伸下显示较高的韧性和延展性，存在明显的应变硬化等特点；β-晶聚丙烯在工业管道、蓄电池外壳、薄膜、气体交换用多微孔膜和微孔纤维等方面将有着广泛的应用。但β-晶聚丙烯拉伸屈服强度和拉伸弹性模量比a-晶聚丙烯低。[0003]目前，制备β-晶聚丙烯及其共聚物最有效方法是添加β-晶成核剂。为提高β-晶聚丙烯及其共聚物的拉伸屈服强度和拉伸弹性模量，在β-晶聚丙烯及其共聚物中加入起增强作用的填料是一种简单的方法。然而，许多填料对聚丙烯及其共聚物结晶主要起到a-成核作用，难于得到高β-晶含量聚丙烯；即使在这些填料填充聚丙烯及其共聚物中加入β-晶成核剂，这些填料表面的a-成核作用会与β-晶成核剂的β-成核作用竞争，导致β-晶成核剂的β-成核效率降低，甚至加入高成本的β-晶成核剂聚丙烯中无β-成核作用。其次，具有a-成核作用的填料通常导致聚丙烯及其共聚物的冲击性能下降。虽然，蛋壳填充聚丙烯国外已有报道，但至今未见具有高β-成核作用的蛋壳填料和高β-晶含量的蛋壳填充聚丙烯及其共聚物的报道。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种对聚丙烯及其共聚物结晶具有β-成核作用高，制备简单，且具有增强增韧作用的蛋壳填料及其制备方法，以解决已有技