有机磷酸盐成核剂超细微化制备的正交优化研究.pdf

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1、36工程塑料应用2010年，第38卷，第3期有机磷酸盐成核剂超细微化制备的正交优化研究水顾民徐耀辉吕静兰李伟(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京100013)摘要采用2，4-．Z-AT基苯酚作原料，通过桥联化反应、环构化反应、水解反应和成盐反应合成了2，2'-亚甲基一双(4，6一二叔丁苯氧基)磷酸钠。采用喷雾干燥技术制备了一种壳状空心球体超细微有机磷酸盐成核剂。该球体内部凹表面上有很多柱状体，在聚丙烯(PP)改性中破碎产生超细微化粉末颗粒，避免了通常超细粒子的团聚问题。向PP中添加质量分数为O．1％的成核剂时，弯曲弹性模量可提高34．5％，冲

2、击强度可提高115．1％。采用正交实验设计，确定了喷雾制备超细微有机磷酸盐成核剂的优化工艺条件，即气体质量流量与液体质量流量的比例为1．7：l；喷雾进风温度为150℃；乙醇与l，4一二氧六环的物质的量之比为4：1；未细微化有机磷酸盐的质量分数为25％。关键词成核剂聚丙烯超细微化喷雾干燥正交设计成核剂是一种新型的聚合物改性助剂，能够促在PP中的分散性，提高其结晶性能，从而获得更高进大量晶核形成，降低结晶聚合物中球晶的平均粒的成核效率，对于提高PP的加工性能效果更加显径，从而大幅度提高聚合物的刚性、强度等性能。目著。因此，研发细微化的PP成核剂，成为国内外

3、广前，采用成核剂对聚丙烯(pp)改性是实现PP高性泛关注的研究重点。但是采用现有的细微化方法，能化、高透明化的一种简单有效的方法J。如球磨、胶体磨、沉降等方法制备的成核剂粒径偏有机磷酸盐成核剂是国外近几年新发展的一种大，分布较宽，成核剂的形态不容易掌握，并且生成聚烯烃成核剂，与其它品种相比，其对聚合物的透明的细微粒子会产生团聚现象，不能达到细微化成核性、刚性、结晶速度和热变形温度都有较大的改进，剂的成核效果。。。其代表品种是2，2．亚甲基一双(4，6-二叔丁苯氧基)为了克服现有技术的不足，笔者采用2，4一二叔磷酸钠。由于其具有优异的成核性能，目前广泛应

4、丁基苯酚为原料，在适宜的工艺条件下，通过桥薜联化用于聚合物改性中，在PP高性能专用料的研发和反应、环构化反应，再经水解反应和成盐反应合成了生产中起到了重要的作用。但是由于该成核2，2一亚甲基．双(4，6一二叔丁苯氧基)磷酸钠，其具体剂熔点较高，导致其在PP加工中的分散性及与PP的合成过程如图1所示。然后，采用喷雾干燥技术的相容性差，影响成核效率。研究表明，通过减小成创新发明了一种壳状空心球体超细微有机磷酸盐成核剂的粒径，能够有效改善其与PP的相容性及其核剂。／／。RRR2R2O＼／ONa／P＼Po0RHR1⋯一图12，2'-亚甲基．双(4，6一二叔丁苯

5、氧基)磷酸钠的合成1实验部分中国石油化工股份有限公司科学技术研究开发项目1．1凉枕聃(205037)PP：牌号K8303，北京燕山石化股份有限公司；收稿日期：2009-12—16顾民，等：有机磷酸盐成核剂超细微化制备的正交优化研究37甲醛：37．0％～37．4％水溶液，北京华通化工冶钠的合成炼厂；在装有机械搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口丙酮、甲苯：工业品，燕山石油化工有限公司；烧瓶中加人2，2．亚甲基一双(4，6一二叔丁苯氧基)磷三乙胺：工业品(99．9％)，天津市宏顺化工有酸酯、丙酮和蒸馏水，滴加氢氧化钠水溶液。搅拌反限公司；应后经蒸馏，过滤，洗涤至

6、中性，干燥后得到2，2-亚三氯氧磷：含量≥99％，辛集宏正化工有限公甲基．双(4，6一二叔丁苯氧基)磷酸钠未细微化粉末司；颗粒，平均粒径为36m。2，4一二叔丁基苯酚：工业品(99．5％)，鞍山五环(4)壳状空心球体超细微有机磷酸盐成核剂的化工有限公司；制备1，4．二氧六环、乙醇：市售。将2，2．亚甲基一双(4，6一二叔丁苯氧基)磷酸1．2仪器及设备钠未细微化粉末加入到乙醇与1，4一二氧六环物质熔点仪：XF一4型，北京泰克仪器有限公司；的量之比为80：20的混合溶剂中，搅拌至完全溶解高温热分析仪：SAT44型，德国耐驰公司；后制得质量分数为25％的溶液

7、。用供料泵将该溶高压液相色谱仪：SE一1100型，惠普仪器公司；液注入喷雾干燥机，经过喷雾干燥后，在旋风分离器蠕动泵：BTO0—50M型，保定兰格恒流泵有限中收集得到超细微有机磷酸盐成核剂固体干燥粉公司；末，其为可自由流动的壳状空心球体白色粉末(收喷雾干燥机：B一290型，香港步琪有限公司；率为98．5％，壳状空心球体平均粒径为2．2I．zm)。粒度分析仪：MASTERSZER2000型，马尔文仪(5)试样制备器公司；将质量分数为0．1％的成核剂与PP在高速混扫描电子显微镜(SEM)：XL一30型，美国FEI合器内混匀后，用双螺杆挤出机挤出，挤出温度公

8、司；220℃，然后在注塑温度230~C下注塑成标准试样。红外光谱(FTIR)仪：IRPrest