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1、(10)申请公布号 CN 102807685 A (43)申请公布日 2012.12.05 CN 102807685 A *CN102807685A* (21)申请号 201110151367.X (22)申请日 2011.06.02 C08K 5/00(2006.01) C08K 5/527(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08L 23/12(2006.01) (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22 号 申请人 中国石油化工股份有限公司北京化 工研究院 (72)发明人 吕静兰 顾民 褚海斌 徐耀辉 李伟 (74。
2、)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 陈小莲 王凤桐 (54) 发明名称 有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方法和聚 丙烯材料 (57) 摘要 一种有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方 法和聚丙烯材料, 该组合物含有化学式 I 代表的 A 类化合物、 由化学式 II 代表的 B 类化合物及 由化学式 III 代表的 C 类化合物, 其中, R1、 R2、 R3 和 R4相同或不相同, 各自代表氢原子或 C1-C6的 取代或未取代的直链或支链烷基 ; R5、 R6、 R7和 R8 相同或不相同, R5、 R6、 R7和 R8各自代表氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直链或。
3、支链烷基 ; M 为金 属阳离子, m 为有机磷基团的配位数, n 为羟基个 数, M2为碱金属元素, R9为 C6-C29取代或未取代 的直链或支链的烷基或者烯基。本发明提供的成 核剂组合物不仅可以改善聚丙烯材料的透明性, 提高其拉伸强度, 弯曲强度, 冲击强度等物理性 能, 还可以使聚丙烯的结晶温度得到较大的提高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 11 页 1/2 页 2 1.一种有机磷酸盐成核剂组合物, 其特征在于, 该组合物含有化学式I代表的A类化合 物、 由化学式 I。
4、I 代表的 B 类化合物及由化学式 III 代表的 C 类化合物, 其中, R1、 R2、 R3和 R4相同或不相同, 各自代表氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直链或 支链烷基 ; 其中, R5、 R6、 R7和 R8相同或不相同, 各自代表氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直链或 支链烷基, M 为金属阳离子, m 为有机磷基团的配位数, n 为羟基个数, 且 m+n 的数值等于 M 的价态数 ; 其中, M2为碱金属元素, R9为 C6-C29的取代或未取代的直链或支链的烷基或者烯基。 2. 根据权利要求 1 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, 以成核剂组合物的总质量 为准, 所。
5、述 A 类化合物占 10-50 质量, 所述 B 类化合物占 20-80 质量, 所述 C 类化合物 占 10-70 质量。 3.根据权利要求1或2所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, 所述A类化合物选自三 配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝或三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝。 4. 根据权利要求 1 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, 所述 M 为选自 Na、 Li、 Mg、 权 利 要 求 书 CN 102807685 A 2 2/2 页 3 Ca、 Zn 和 Al 中的一种的离子。 5。
6、. 根据权利要求 1 或 4 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, M 为 1 价金属阳离子 时, m 1, n 0 ; M 为 2 价金属阳离子时, m 2, n 0 ; M 为 3 价金属阳离子时, m 2, n 1。 6. 根据权利要求 1 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, 所述 B 类化合物为选自二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔 丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟 基铝和 2, 2 - 亚甲基 - 双。
7、 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸钠中的一种。 7. 根据权利要求 1 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, M2为选自 Li、 Na、 K、 Rb 和 Cs 中的一种金属阳离子。 8. 根据权利要求 1 所述的有机磷酸盐成核剂组合物, 其中, 所述 C 类化合物为由月 桂酸、 十三烷酸、 十四烷酸、 十五烷酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 顺式 -4- 壬烯二酸、 十二烷酸、 棕 榈油酸、 岩芹酸、 油酸、 反油酸、 异油酸、 亚油酸、 反亚油酸、 - 亚麻酸、 亚麻酸、 蓖麻油酸、 12- 羟基硬脂酸或环烷酸与碱金属氢氧化物形成的盐。 9. 一种权利要求 1-8 中的任一项所述的有机磷酸。
8、盐成核剂组合物的制备方法, 其特征 在于, 该方法包括将所述 A 类化合物、 B 类化合物和 C 类化合物进行混合。 10.根据权利要求9所述的制备方法, 其中, 以成核剂组合物的总质量为准, 所述A类化 合物的用量占 10-50 质量, 所述 B 类化合物的用量占 20-80 质量, 所述 C 类化合物的用 量占 10-70 质量。 11. 一种聚丙烯材料, 该聚丙烯树脂含有聚丙烯树脂和成核剂, 其特征在于, 所述成核 剂为权利要求 1-8 中的任一项所述的有机磷酸盐成核剂组合物。 12. 根据权利要求 11 所述的聚丙烯材料, 其中, 相对于 100 重量份的聚丙烯树脂, 成核 剂的含量为。
9、 0.1-0.4 重量份。 权 利 要 求 书 CN 102807685 A 3 1/11 页 4 有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方法和聚丙烯材料 技术领域 0001 本发明涉及一种有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方法和含有该组合物的聚丙 烯材料。 背景技术 0002 结晶性聚合物, 如聚乙烯、 聚丙烯、 聚酰胺、 PET( 聚对苯二甲酸乙二醇酯 ) 等有多 种结晶形态, 在不同的结晶条件下可形成单晶、 球晶、 纤维状晶等, 在加工过程中, 容易形成 较大的不完整的结晶, 使得制品的刚性和透明性都较差。 0003 成核剂能促使非结晶型或不完全结晶型聚合物结晶并使晶粒结构微细化, 提高聚 合物的结。
10、晶度, 从而提高塑料的硬度、 弹性模量、 拉伸强度、 屈服强度。另一方面, 在塑料中 均匀分散的成核剂变小, 晶体变得细微, 微细化的晶体减少了结晶部分和非晶部分界面上 的散射, 当晶体尺寸小于 1 微米时, 透明性急剧增加。 0004 聚丙烯成核剂从化学结构上可分为无机、 有机两类。 0005 无机类成核剂主要有滑石粉、 二氧化钛、 纳米二氧化硅等, 这类成核剂来源丰富, 价廉易得, 但对制品的透明性和表面光泽有一定的影响, 使用效果较差, 应用范围受局限。 0006 有机类成核剂主要有磷酸金属盐、 羧酸金属盐和山梨醇衍生物及高分子类型等。 有机成核剂与聚合物树脂有良好的相容性, 能够显著改。
11、善制品的透明性和表面光泽。 其中, 2, 2 -亚甲基-双(4, 6-二叔丁基苯氧基)磷酸钠是第二代芳基磷酸酯类成核剂, 其特点是 熔点高, 热稳定性突出, 成核能力强, 能改善制品透明性刚性。2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二 叔丁基苯氧基 ) 磷酸铝是第三代芳基磷酸酯类成核剂, 对于改善制品的透明性有极其突出 的作用。这两种成核剂突出的不足表现为分散性差, 可能导致制品有黑点。 0007 CN1521203A 公开了一种有机聚丙烯成核剂, 该成核剂为由下述通式 (1) 表示, 平 均粒径在 10 微米以下并且在 X 射线衍射分析中实质上没有结晶性峰的成核剂, 0008 0009。
12、 式中, R1和 R2各自独立地表示碳原子数为 1-9 的烷基, R3表示氢原子或者碳原子 数为 1-4 的烷基, M 表示碱金属。该成核剂采用碱金属的磷酸酯金属盐类成核剂, 可以显著 提高聚丙烯的机械强度, 但是该成核剂与树脂的相容性和分散性有待进一步提高, 因此对 聚烯烃的刚性和透明性整体的提高存在不足的地方。 说 明 书 CN 102807685 A 4 2/11 页 5 发明内容 0010 本发明的目的在于解决现有技术的上述缺点, 提供一种与树脂的相容性和分散性 较好, 从而大幅度提高聚烯烃的刚性和透明性的有机磷酸盐成核剂组合物及其制备方法和 含有该组合物的聚丙烯树脂。 0011 为了。
13、解决上述问题, 本发明提供一种有机磷酸盐成核剂组合物, 该组合物含有化 学式 I 代表的 A 类化合物、 由化学式 II 代表的 B 类化合物及由化学式 III 代表的 C 类化合 物, 0012 0013 其中, R1、 R2、 R3和 R4相同或不相同, 各自代表氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直 链或支链烷基 ; 0014 0015 其中, R5、 R6、 R7和 R8相同或不相同, 各自代表氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直 链或支链烷基, M 为金属阳离子, m 为有机磷基团的配位数, n 为羟基个数, 且 m+n 的数值等 于 M 的价态数 ; 0016 0017 其中, 。
14、M2为碱金属元素, R9为 C6-C29的取代或未取代的直链或支链的烷基或烯基。 说 明 书 CN 102807685 A 5 3/11 页 6 0018 另, 本发明还提供一种有机磷酸盐成核剂组合物的制备方法, 该方法包括将 A 类 化合物、 B 类化合物及 C 类化合物进行混合。 0019 另, 本发明还提供一种含有上述有机磷酸盐成核剂组合物的聚丙烯材料。 0020 本发明提供的有机磷酸盐成核剂组合物不仅可以改善聚丙烯材料的透明性, 提高 其拉伸强度, 弯曲强度, 抗冲击强度等物理性能, 还可以使聚丙烯的结晶温度得到较大的提 高。究其原因, 可能是因为本发明的成核剂含有上述的 A 类化合物。
15、、 B 类化合物和 C 类化合 物, A 类化合物为三配位的有机磷酸铝, 由于其有机官能团的包覆, 将极性基团限定在中心, 露出非极性表面, 使得 A 类化合物在高分子熔体中能有较好的分散, B 类化合物为取代二芳 基有机磷酸盐, 其结构与组分 A 结构相似, 因此 A 类化合物、 B 类化合物互相之间有协同作 用, 用于制备聚烯烃树脂时, 聚烯烃树脂在其表面容易形成细小的晶体。 长碳链为主要成分 的长链羧酸盐即 C 类化合物可以在聚烯烃中分散均匀, 并可导致聚烯烃快速结晶, 形成较 小的球晶, 还具有流动促进剂和脱模剂的作用。 利用有机磷酸盐与长链脂肪酸配合, 综合降 低聚烯烃的雾度, 改善。
16、制品的透明性和刚性, 使聚烯烃具有较好的综合性能。 具体实施方式 0021 根据本发明的成核剂组合物含有上述式 I、 II 和 III 表示的 A 类化合物、 B 类化合 物及 C 类化合物。 0022 其中, 各组分的含量可以在较大的范围内变动。本发明的发明人发现以组合物的 总质量为基准, A类化合物占10-50重量, B类化合物占20-80重量, C类化合物占10-70 重量时, 效果比较好。 0023 根据本发明的成核剂组合物, 优选, 所述成核剂的平均粒径 10 微米以下, 更优选, 5微米以下。 本发明中, 所述成核剂的平均粒径的含义为当被测颗粒的某种物理特性或物理 行为与某一直径的。
17、同质球体 ( 或组合 ) 最相近时, 就把该球体的直径 ( 或组合 ) 作为被测 颗粒的等效粒径。 0024 根据本发明的成核剂组合物, 式 I 中, R1、 R2、 R3和 R4各自可以为选自甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 正戊基、 异戊基、 叔戊基、 新戊基、 正己基、 2- 甲基戊基、 3- 甲基戊基、 2, 3- 二甲基丁基及对二甲基丁基中的一种。 0025 优选, 所述A类化合物为选自下列化合物中的一种 : 三配位2, 2 -亚甲基-双(4, 6- 二甲基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二乙基苯氧。
18、基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二正丙基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二异丙基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二正丁基苯氧基 ) 磷 酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二仲丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚 甲基 - 双 (4, 6- 二异丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯 氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二正戊基苯氧基 )。
19、 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二异戊基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二 叔戊基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二新戊基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二正己烷苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2.2 - 亚甲基 - 双 4, 6- 二 (2- 甲基戊基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 4, 6- 二 (3- 甲基戊 基 ) 苯氧基 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 4, 6- 二 (2。
20、, 3- 二甲基丁基 ) 苯氧基 说 明 书 CN 102807685 A 6 4/11 页 7 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 4, 6- 二 ( 对二甲基丁基 ) 苯氧基 磷酸 铝、 三配 位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 乙基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 正丁基 -6- 叔丁基 苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 仲丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲。
21、基 - 双 (4- 异丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚 甲基 - 双 (4- 正戊基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 异戊 基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 叔戊基 -6- 叔丁基苯氧 基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 新戊基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 正己烷 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 4-(2- 甲基戊基 )-6-。
22、 叔丁基苯氧基 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 4-(3- 甲基戊 基)-6-叔丁基苯氧基磷酸铝、 三配位2, 2 -亚甲基-双4-(2, 3-二甲基丁基)-6-叔 丁基苯氧基 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 对二甲基丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝。 0026 更优选, A 类化合物为选自以下化合物中的一种 : 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (6- 甲基 -4-。
23、 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 乙基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丙 基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝、 三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝。 0027 最优选, 所述 A 类化合物为三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷 酸 铝或三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝。 0028 上述式 I 表示的 A 类化合物可以由各种方法获得, 例如可以商购得到,。
24、 也可以按 照现有的制备方法制备得到, 例如可以采用包括如下步骤的方法制备得到 : 将取代二芳基 酚原料在甲苯和三乙胺的存在下, 与三氯氧磷进行磷酰化反应, 然后将产物在丙酮和水的 混合溶液中, 与氯化镁水溶液进行成盐反应 ( 按摩尔比计, 取代二芳基磷酸酯氯化镁 3-51), 并用例如5-20重量的氢氧化钠溶液调节pH至7-8, 蒸出溶剂、 干燥后固体产物 加入溶剂甲醇中, 所得溶液中产物的浓度为 30-50 重量, 再将相当于甲醇的 50 体积的 水加入到所得溶液中以析出沉降, 过滤并将所得固体干燥后获得 A 类化合物, 所述取代二 芳基苯酚原料为下列化学式 IV 表示的化合物, 0029。
25、 0030 其中, R1、 R2、 R3和 R4与式 (I) 中相同, 即 R1、 R2、 R3和 R4相同或不相同, R1、 R2、 R3、 和 R4各自为氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直连或支链烷基。 0031 根据本发明的成核剂组合物, 式 II 中, R5、 R6、 R7和 R8各自为甲基、 乙基、 正丙基、 说 明 书 CN 102807685 A 7 5/11 页 8 异丙基、 正丁基、 仲丁基、 异丁基、 叔丁基、 正戊基、 异戊基、 叔戊基、 新戊基、 正己烷、 2- 甲基 戊烷、 3- 甲基戊烷、 2, 3- 二甲基丁烷及对二甲基丁烷中的一种。 0032 根据本发明的成。
26、核剂组合物, 式 II 中, M 为选自 Na( 钠 )、 Li( 锂 )、 Mg( 镁 )、 Ca( 钙 )、 Zn( 锌 ) 或 Al( 铝 ) 的中的一种金属离子 ; 优选, M 为选自镁、 铝或钠中的一种金 属阳离子。 0033 更优选, B 类化合物为选自下列化合物中的一种 : 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁 基苯氧基 ) 磷酸钠、 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸钠、 2, 2 - 亚甲 基 - 双 (6- 甲基 -4- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸钠、 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 乙基 -6- 叔丁基苯氧 基 ) 。
27、磷酸钠、 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丙基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸钠、 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4-丁基-6-叔丁基苯氧基)磷酸钠 ; 二2, 2 -亚甲基-双(4, 6-二叔丁基苯氧基)磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (6- 甲基 -4- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 乙基 -6- 叔丁基苯氧 基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丙基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 亚 甲基 - 。
28、双 (4- 丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁 ; 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯 氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (6- 甲基 -4- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 乙基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丙基 -6- 叔丁基苯 氧基 ) 磷酸 羟基铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 丁基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝。 00。
29、34 最优选, 所述 B 类化合物为选自下列化合物中的一种 : 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基 铝、 二 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝、 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸钠。 0035 B 类化合物可以由各种方法获得, 例如可以商购得到, 也可以按照现有的制备方法 制备得到, 例如可以采用包括如下步骤的方法制备得到 : 将取代二芳基酚原料在甲苯和三 乙胺的存在下, 与三氯氧磷进行。
30、磷酰化反应, 然后将产物在丙酮和水的混合溶液中, 与氯化 镁水溶液进行成盐反应, 如果想要获得二配位的有机磷酸盐, 则, 按摩尔比计, 取代二芳基 磷酸酯成盐剂21左右 ; 如果想要获得一配位的有机磷酸盐, 则, 按摩尔比计, 取代二 芳基磷酸酯成盐剂 1 1 左右, 并用例如 5-20 重量的氢氧化钠溶液调节 pH 至 7-8, 蒸出溶剂、 干燥后, 获得B类化合物, 且, 所使用的取代二芳基酚原料为下列化学式(V)所代 表的化合物, 0036 0037 其中, R5、 R6、 R7和 R8与式 (II) 中相同, 即 R5、 R6、 R7和 R8相同或不相同, R5、 R6、 R7 和 R。
31、8各自为氢原子或 C1-C6的取代或未取代的直连或支链烷基。 说 明 书 CN 102807685 A 8 6/11 页 9 0038 根据本发明的成核剂组合物, 式III中, 优选, M2为选自Li(锂)、 Na(钠)、 K(钾)、 镁 (Mg)、 钙 (Ca)、 钡 (Ba)、 锌 (Zn)、 铝 (Al)、 Rb( 铷 ) 或 Cs( 铯 ) 中的一种碱金属阳离子 ; 更 优选, M2为 Li 或 Na。 0039 在式 III 中, R9为 C6-C29的取代或未取代的直链或支链的烷基或烯基, 满足条件 的所述 C 类化合物的例子有 : 由己酸、 辛酸、 2- 乙基己酸、 壬酸癸酸、 。
32、新癸酸、 十一烷酸、 月 桂酸、 十三烷酸、 十四烷酸、 十五烷酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 十九烷酸、 花生酸、 二十二烷酸、 二十四烷酸、 蜡酸、 褐煤酸、 顺式 -4- 壬烯二酸、 十二烷酸、 棕榈油酸、 岩芹酸、 油酸、 反油酸、 异油酸、 亚油酸、 反亚油酸、 - 亚麻酸、 亚麻酸、 蓖麻油酸、 12- 羟基硬脂酸、 环烷酸或松香 酸和碱金属氢氧化物形成的盐。 0040 更优选, R9为C12-C18的直链烷基, 满足条件的所述C类化合物的例子有 : 由月桂酸、 十三烷酸、 十四烷酸、 十五烷酸、 十七烷酸、 硬脂酸、 顺式 -4- 壬烯二酸、 十二烷酸、 棕榈油 酸、 岩芹酸、 油酸。
33、、 反油酸、 异油酸、 亚油酸、 反亚油酸、 - 亚麻酸、 亚麻酸、 蓖麻油酸、 12- 羟 基硬脂酸或环烷酸和碱金属氢氧化物形成的盐。 0041 根据本发明, 所述 C 类化合物的制备方法没有特别的限制, 可以通过以下步骤制 备 : 将长链脂肪酸溶解在乙醇中, 与金属氢氧化物的乙醇溶液接触, 得到所述 C 类化合物。 0042 本发明的成核剂组合物, 根据需要也可以进一步含有其他成核剂和添加剂。 0043 作为本发明的成核剂以外的成核剂, 可列举出 : 苯甲酸锂、 苯甲酸钠、 苯甲酸铝、 4- 叔丁基安息香酸铝盐、 己二酸钠等羧酸盐金属盐 ; 二 (4- 叔丁基苯基 ) 磷酸钠、 二亚苄基 。
34、山梨醇、 二 ( 甲基亚苄基 ) 山梨醇、 二 ( 二甲基亚苄基 ) 山梨醇等多元醇衍生物等。 0044 另外, 作为根据需要使用的添加剂, 可列举出 : 位组胺类光稳定剂、 紫外线吸收剂、 磷类抗氧化剂、 酚类抗氧化剂、 硫类抗氧化剂等公知一般使用的添加剂。 0045 另外, 根据本发明的一种有机磷酸盐成核剂组合物的制备方法, 其中, 所述混合方 法有很多种, 只要是本领域常用的混合方法都不受限制, 优选在球磨机中混合研磨。 混合研 磨的程度, 优选以使组合物的平均粒径为 5 微米以下。 0046 混合研磨所使用的研磨机, 例如研钵、 球磨机、 棒磨机、 管式磨机、 锥形磨机、 振动 球磨机。
35、、 海斯温球磨机、 辊磨机、 瓶式磨机、 锤磨机、 碾磨机、 喷射式磨机、 喷射式微粉磨机、 超微细金属磨机、 纳米锥钻头、 微细磨机、 胶体磨机、 普类迈尔胶体磨机、 微米磨机、 查洛特 胶体磨机、 旋转道具等。优选球磨机。 0047 混合研磨时间根据使用的研磨机的种类、 型号、 研磨强度、 原料粉末的种类等进行 选择, 通常为 5 分钟 -10 小时, 优选 0.5-4 小时, 最优选 1 小时。 0048 根据本发明的一种有机磷酸盐成核剂的制备方法, 还包括将所述混合产物在分散 溶液中分散均匀、 干燥。 0049 用于分散的溶剂可以是本领域常用的分散溶剂, 例如正己烷, 苯、 四氢呋喃、。
36、 环己 烷、 乙酸乙酯、 正己烷、 二氧六环、 甲醇、 甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。 优选正己烷、 环己 烷、 二氧六环、 甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。最优选正己烷。 0050 所述干燥方法优选使用喷雾干燥机干燥。 0051 另外, 根据本发明的含有上述有机磷酸盐成核剂组合物的聚丙烯材料, 相对于 100 重量份的聚丙烯树脂, 成核剂的含量为 0.1-0.4 重量份。 0052 以下用制备例、 实施例及应用例更详细地描述本发明。但是本发明并不受到以下 说 明 书 CN 102807685 A 9 7/11 页 10 实施例的任何限制。 0053 制备例 1 制备 A 类化合物 0054 在。
37、反应瓶中加入 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯酚 )( 上海金牛化工有限公 司生产, 牌号为 2246)42.4g、 甲苯 160ml 和三乙胺 50ml, 搅拌到固体充分溶解, 把氮气通入 溶液中, 流速 80ml/min, 并于室温条件下, 在 0.5 小时内以均匀的速率加入三氯氧磷 20ml, 滴加完毕后再反应 12 小时。向反应瓶中加水 150ml, 温度 75条件下, 搅拌 0.5 小时, 然 后于 85条件下蒸出溶剂甲苯, 过滤所剩的固液混合物, 水洗后得固体产物, 即为中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯。 005。
38、5 将中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶于成盐溶剂丙 酮和水的混合液中, 成盐溶剂中丙酮和水的质量比为 4 6, 有机磷酸酯和成盐溶剂的质量 比为 1 30, 将浓度为 30 重量的氯化铝水溶液加入到 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁 基苯氧基 ) 磷酸酯溶液中进行成盐, 氯化铝与 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯的摩尔比为 1 3.5, 滴加浓度为 10 重量的氢氧化钠调节溶液 pH 值至中性, 蒸出 丙酮, 得到白色固体产物, 过滤后, 用去离子水洗涤至 pH 7-8, 加热干燥后得固体。
39、产物, 将 所述的固体产物加入溶剂甲醇中, 所得溶液中产物的浓度为 30 重量, 再将相当于甲醇的 50 体积的水加入到所得溶液中以析出沉降, 过滤并将固体干燥后得到产物 No.1, 所述固 体产物熔点大于 300, 经质谱和红外分析结果确认为三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二 叔丁基苯氧基 ) 磷酸 铝, 用高效液相色谱法测定纯度为 90。 0056 制备例 2 制备 A 类化合物 0057 在反应瓶中加入 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯酚 )( 上海金牛化工有 限公司生产, 牌号为 2246)42.4g、 甲苯 160ml 和三乙胺 50m。
40、l, 搅拌到固体充分溶解, 把氮气 通入溶液中, 流速 80ml/min, 并于室温条件下, 在 0.5 小时内以均匀的速率加入三氯氧磷 20ml, 滴加完毕后再反应 12 小时。向反应瓶中加水 150ml, 温度 75, 搅拌 0.5 小时, 然后 蒸出溶剂, 过滤, 水洗后得固体产物, 即为中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基 苯氧基 ) 磷酸酯。 0058 将中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶于成盐溶剂 丙酮和水的混合液中, 成盐溶剂中丙酮和水的质量比为 4 6, 有机磷酸酯和成盐溶剂的质 量比为 1 。
41、30, 将 30 重量氯化铝水溶液加入到所述的 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔 丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶液中进行成盐, 氯化铝与 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯 氧基 ) 磷酸酯的摩尔比为 1 3.5, 滴加 10 重量氢氧化钠调节溶液 pH 值至中性, 蒸出丙 酮, 得到白色固体产物, 过滤后, 用去离子水洗涤至 pH 7-8, 加热干燥后得固体产物, 将所 述的固体产物加入溶剂甲醇中, 所得溶液中产物的浓度为 40 重量, 再将相当于甲醇的 50 体积的水加入到所得溶液中以析出沉降, 过滤并将固体干燥后得到产物 No.2, 所述固体 产。
42、物熔点大于 300, 经质谱和红外分析确认为三配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔 丁基苯氧基 ) 磷酸 铝, 用高效液相色谱法测定纯度为 91。 0059 制备例 3 制备 B 类化合物 0060 在反应瓶中加入 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯酚 )( 上海金牛化工有限公 司生产, 牌号为 2246)42.4g、 甲苯 160ml 和三乙胺 50ml, 搅拌到固体充分溶解, 把氮气通入 溶液中, 流速 80ml/min, 并于室温条件下, 在 0.5 小时内以均匀的速率加入三氯氧磷 20ml, 说 明 书 CN 102807685 A 10 8。
43、/11 页 11 滴加完毕后再反应 12 小时。向反应瓶中加水 150ml, 温度 75, 搅拌 0.5 小时, 然后蒸出溶 剂, 过滤, 水洗后得固体产物, 即为中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷 酸酯 ; 0061 将中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶于成盐溶剂丙酮 和水的混合液中, 成盐溶剂中丙酮和水的质量比为 4 6, 有机磷酸酯和成盐溶剂的质量比 为 1 30, 将 30重量氯化镁水溶液加入到所述的 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧 基 ) 磷酸酯溶液中进行成盐, 氯化镁。
44、和 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯 的摩尔比为 1 2, 滴加 10重量氢氧化钠调节溶液 pH 值至中性, 蒸出丙酮, 得到白色固体 产物, 过滤后, 用去离子水洗涤至 pH 7-8, 加热干燥后得固体产物 No.3, 所述产物的熔点 大于 300, 经质谱和红外分析确认为二配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 镁, 用高效液相色谱法测定纯度为 95。 0062 制备例 4 制备 B 类化合物 0063 在反应瓶中加入 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯酚 )( 上海金牛化工有限公 司生产, 牌号。
45、为 2246)42.4g、 甲苯 160ml 和三乙胺 50ml, 搅拌到固体充分溶解, 把氮气通入 溶液中, 流速 80ml/min, 并于室温条件下, 在 0.5 小时内以均匀的速率加入三氯氧磷 20ml, 滴加完毕后再反应 12 小时。向反应瓶中加水 150ml, 温度 75, 搅拌 0.5 小时, 然后蒸出溶 剂, 过滤, 水洗后得固体产物, 即为中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷 酸酯 ; 0064 将中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶于成盐溶剂丙酮 和水的混合液中, 成盐溶剂中丙酮和水的质量比。
46、为 4 6, 有机磷酸酯和成盐溶剂的质量比 为 1 30, 将 30重量氯化铝水溶液加入到所述的 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧 基 ) 磷酸酯溶液中进行成盐, 氯化铝与 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯 的摩尔比为 1 2, 滴加 10重量氢氧化钠调节溶液 pH 值至中性, 蒸出丙酮, 得到白色固体 产物, 过滤后, 用去离子水洗涤至 pH 7-8, 加热干燥后得固体产物 No.4, 所述产物的熔点 大于 300, 经质谱和红外分析确认为二配位 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷酸 羟基铝, 用高。
47、效液相色谱法测定纯度为 93。 0065 制备例 5 制备 B 类化合物 0066 在反应瓶中加入 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯酚 )( 上海金牛化工有 限公司生产, 牌号为 2246)42.4g、 甲苯 160ml 和三乙胺 50ml, 搅拌到固体充分溶解, 把氮气 通入溶液中, 流速 80ml/min, 并于室温条件下, 在 0.5 小时内以均匀的速率加入三氯氧磷 20ml, 滴加完毕后再反应 12 小时。向反应瓶中加水 150ml, 温度 75, 搅拌 0.5 小时, 然后 蒸出溶剂, 过滤, 水洗后得固体产物, 即为中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双。
48、 (4- 甲基 -6- 叔丁基 苯氧基 ) 磷酸酯。 0067 将中间产物 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4- 甲基 -6- 叔丁基苯氧基 ) 磷酸酯溶于成盐溶剂 丙酮和水的混合液中, 成盐溶剂中丙酮和水的质量比为 4 6, 有机磷酸酯和成盐溶剂的质 量比为 1 30, 将 30重量氯化铝水溶液加入到所述的 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基 苯氧基 ) 磷酸酯溶液中进行成盐, 氯化铝与 2, 2 - 亚甲基 - 双 (4, 6- 二叔丁基苯氧基 ) 磷 酸酯的摩尔比为 1 2, 滴加 10重量氢氧化钠调节溶液 pH 值至中性, 蒸出丙酮, 得到白色 固体产物, 过滤后, 用去离子水洗涤至 pH 7-8, 加热干燥后得固体产物 No.5, 所述产物的 说 明 书 CN 1028076。