一种对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的碳酸钙类填料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101955610A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101955610A(43)申请公布日2011.01.26(21)申请号201010505894.1C09C1/02(2006.01)(22)申请日2010.10.12C09C3/08(2006.01)(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张均萍(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)C08K9/04(2006.01)C08K7/18(2006.01)C08K7/08(2006.01)C08K3/26(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及其共聚物具有高β-成核作用的碳酸钙类填料及其制备方法(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。本发明涉及的具有高β成核作用的填料为碳酸钙类物质。本发明具有高β-成核作用的碳酸钙类填料的制备方法是通过脂肪族二元羧酸在碳酸钙类填料表面发生原位化学反应，在碳酸钙类填料表面形成具有高β-成核作用的脂肪二酸钙盐，该碳酸钙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-成核作用的碳酸钙类填料具有制备简单，β-成核效率高；且该碳酸钙类填料对聚丙烯及其共聚物具有增强增韧作用的特点。CN10956ACN101955610A权利要求书1/1页1.一种对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的碳酸钙类填料，其特征在于所述填料由脂肪族二元羧酸和碳酸钙按照质量比1∶10-1000的比例混合制成；所述填料是在碳酸钙类填料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1-60∶100。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，其特征为所述碳酸钙为球状碳酸钙、针状碳酸钙或状碳酸钙。4.一种如权利要求1所述的对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的碳酸钙类填料的制备方法，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，与碳酸钙室温混合，室温挥发溶剂，即得到所需的高β成核作用的碳酸钙类填料；(2)方法二：将脂肪族二元羧酸与碳酸钙室温混合，即得到所需的高β成核作用的碳酸钙类填料。5.一种利用如权利要求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所述的碳酸钙类填料室温混合，在200-230℃熔融挤出或混炼造粒，即得到高β-晶含量碳酸钙填充聚丙烯或其共聚物。2CN101955610A说明书1/4页一种对聚丙烯及其共聚物具有高β-成核作用的碳酸钙类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成核作用的碳酸钙类填料及其制备方法。背景技术[0002]碳酸钙是聚丙烯(PP)及其共聚物常用的填料，但碳酸钙填料加入聚丙烯及其共聚物，主要形成α-晶聚丙烯，则使表面处理的碳酸钙可以诱导聚丙烯及其共聚物形成β-晶，但β-晶含量不高；且碳酸钙加入通常导致聚丙烯及其共聚物冲击强度降低。β-晶聚丙烯是聚丙烯中的一个新品种，其除保持了α-晶聚丙烯良好的综合性能外，与α-晶聚丙烯相比，还具有数倍于α-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α-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，如碳酸钙类物质。然而，碳酸钙类填料对聚丙烯及其共聚物结晶主要起到α-成核作用，作为填料碳酸钙大量加入聚丙烯及其共聚物，难于得到高β-晶含量聚丙烯；即使在碳酸钙填料填充聚丙烯及其共聚物中加入β-晶成核剂，碳酸钙表面的α-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PP中无β-成核作用。其次，具有α-成核作用的碳酸钙通常导致聚丙烯及其共聚物的冲击性能下降。由于碳酸钙表面的α-成核作用，至今未见具有高β-成核作用的碳酸钙填料和高β-晶含量的碳酸钙填充聚丙烯及其共聚物的报道。[0004]现有技术将脂肪族二元羧酸和碳酸钙所构成的物质是作为聚丙烯及其共聚物结晶的β-晶成