单环羧酸盐成核剂改性聚三氟氯乙烯

摘要

一种单环羧酸盐成核剂改性聚对聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原料：聚三氟氯乙烯50～100份，单环羧酸盐成核剂0.1～0.5份，全氟二酰基过氧化物引发剂0.1～0.5份，抗氧化剂168 0.1～0.3份，KH-550表面活性剂0.2～0.4份。制备时，分别将上述聚三氟氯乙烯、单环羧酸盐成核剂、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂16、HK-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。本发明单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，得到的聚三氟氯乙烯的结晶速度、刚性、表面硬度、耐磨性、抗冲击性能等得到了提升，易于挤出、注塑成型加工。

说明书

技术领域

本发明涉及树脂产品技术领域，具体涉及一种单环羧酸盐成核剂改性聚三氟氯乙烯。

背景技术

聚三氟氯乙烯(PCTFE)是三氟氯乙烯的均聚物，是结晶性的高分子。它具有在主碳链周围还有氟原子与氯原子的结构。分子结构中的F原子使聚合物具有化学惰性，Cl原子则使聚合物具有透明性、热塑性与硬度，因此PCTFE具有高度稳定性、耐热性、不燃性、不吸湿性、不透气性以及惰性等特点。但其结晶速度慢和成核过程慢的特点制约了其在工程塑料方面的应用。

通过加入成核剂可以提高PCTFE的结晶速度，同时也可以改善其冲击强度。PCTFE成核剂的出现在很大程度上解决了其工程化应用方面的问题，虽然许多研究工作者对PCTFE的结晶行为及成核剂的影响效果进行了较为深入的研究，但对成核剂的开发研究所做的工作不多。因此，迫切需要一种成核剂，能提高PCTFE的结晶速度，使其快速注塑成型、耐温性、刚性、冲击性能等均有所提高。

发明内容

鉴于目前PCTFE结晶速度慢，我们急需研究一种成核剂可以改性PCTFE，以达到PCTFE结晶速度、刚性、表面硬度、冲击性能等都相应提高和操作方法简单，环境友好的目的。

因此，本发明提供了一种分别以苯甲酸钠盐、苯甲酸铝盐、二苯基乙酸钠盐、六氢化邻苯二甲酸为单环羧酸盐成核剂，以全氟二酰基过氧化物为引发剂，与PCTFE共混，提高其结晶速度及各种性能，适于注塑成型。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种单环羧酸盐成核剂改性聚对聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原 料：

所述的成核剂为单环羧酸盐成核剂，具体为苯甲酸钠盐、苯甲酸铝盐、二苯基乙酸钠盐或六氢化邻苯二甲酸中的一种或几种的混合物。

所述的引发剂选用全氟二酰基过氧化物引发剂。

所述的抗氧化剂选用抗氧化剂168。

所述表面活性剂选用KH-550表面活性剂，即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。

根据上述所述的单环羧酸盐成核剂改进聚三氟氯乙烯，制备方法包括以下步骤：

分别将上述聚三氟氯乙烯、单环羧酸盐成核剂、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂168、KH-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。

搅拌混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟,熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行，挤出机各段温度设定为：250±5℃、260±5℃、265±5℃、265±5℃，螺杆转速为90～150rpm，注射机各段螺杆温度设置为：250±5℃、265±5℃、270±5℃、280±5℃。

本发明的有益效果：本发明单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，得到的聚三氟氯乙烯的结晶速度、刚性、表面硬度、耐磨性、抗冲击性能等得到了提升，易于挤出、注塑成型加工。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实例1：(使用单环羧酸成核剂：苯甲酸钠盐)

一种单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原料：聚 三氟氯乙烯50份，苯甲酸钠盐0.1份，全氟二酰基过氧化物引发剂0.15份，抗氧化剂1680.1份，KH-550表面活性剂0.2份。

根据上述所述的单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，制备方法包括以下步骤：

分别将上述聚三氟氯乙烯、苯甲酸钠盐、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂16、KH-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟,熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行。挤出机温度设定为：250±5℃、260±5℃、265±5℃、265±5℃，螺杆转速为90～150rpm，注射机各段螺杆温度设置为：250±5℃、265±5℃、270±5℃、280±5℃。

实施例2-30，使用单环羧酸成核剂：苯甲酸钠盐，采用的其他原料的重量份数如下表：单位kg

实施例>2>3>4>5>6>7>8>9>10>PCFTE>50>50>50>50>50>50>50>50>50>苯甲酸钠盐>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>11>12>13>14>15>16>17>18>19>20>PCFTE/kg>75>75>75>75>75>75>75>75>75>75>苯甲酸钠盐>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>

[0025] 

KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>21>22>23>24>25>26>27>28>29>30>PCFTE/kg>100>100>100>100>100>100>100>100>100>100>苯甲酸钠>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实例31：(使用单环羧酸成核剂：苯甲酸铝盐)

一种单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原料：聚三氟氯乙烯50份，苯甲酸铝盐0.1份，全氟二酰基过氧化物引发剂0.15份，抗氧化剂1680.1份，KH-550表面活性剂0.2份。

根据上述所述的单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，制备方法包括以下步骤：

分别将上述聚三氟氯乙烯、苯甲酸铝盐、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂168、KH-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟,熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行。挤出机温度设定为：250±5℃、260±5℃、265±5℃、265±5℃，螺杆转速为90～150rpm，注射机各段螺杆温度设置为：250±5℃、265±5℃、270±5℃、280±5℃。

实施例32-60，使用单环羧酸成核剂：苯甲酸铝盐，采用的其他原料的重量份数如下表：单位kg

实施例>32>33>34>35>36>37>38>39>40>PCFTE>50>50>50>50>50>50>50>50>50>

[0033] 

苯甲酸铝>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>41>42>43>44>45>46>47>48>49>50>PCFTE/kg>75>75>75>75>75>75>75>75>75>75>苯甲酸铝>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>51>52>53>54>55>56>57>58>59>60>PCFTE/kg>100>100>100>100>100>100>100>100>100>100>苯甲酸铝>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实例61：(使用单环羧酸成核剂：二苯基乙酸钠盐)

一种单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原料：聚三氟氯乙烯50份，二苯基乙酸钠成核剂0.1份，全氟二酰基过氧化物引发剂0.15份，抗氧化剂1680.1份，KH-550表面活性剂0.2份。

根据上述所述的单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，制备方法包括以下 步骤：

分别将上述聚三氟氯乙烯、二苯基乙酸钠盐、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂168、KH-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟,熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行。挤出机温度设定为：250±5℃、260±5℃、265±5℃、265±5℃，螺杆转速为90～150rpm，注射机各段螺杆温度设置为：250±5℃、265±5℃、270±5℃、280±5℃。

实施例62-90，使用单环羧酸成核剂：二苯基乙酸钠，采用的其他原料的重量份数如下表：

实施例>62>63>64>65>66>67>68>69>70>PCFTE>50>50>50>50>50>50>50>50>50>二苯基乙酸钠>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>71>72>73>74>75>76>77>78>79>80>PCFTE/kg>75>75>75>75>75>75>75>75>75>75>二苯基乙酸钠>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>81>82>83>84>85>86>87>88>89>90>

[0044] 

PCFTE/kg>100>100>100>100>100>100>100>100>100>100>二苯基乙酸钠>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实例91：(使用单环羧酸成核剂：六氢化邻苯二甲酸盐)

一种单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，包括以下重量份数的原料：聚三氟氯乙烯50份，六氢化邻苯二甲酸盐0.1份，全氟二酰基过氧化物引发剂0.15份，抗氧化剂1680.1份，KH-550表面活性剂0.2份。

根据上述所述的单环羧酸成核剂改性聚三氟氯乙烯，制备方法包括以下步骤：

分别将上述聚三氟氯乙烯、六氢化邻苯二甲酸盐、全氟二酰基过氧化物、抗氧化剂168、KH-550表面活性剂组分搅拌混合均匀，熔融混炼、挤出造粒，即可制得改性好的聚三氟氯乙烯塑料。混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟,熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行。挤出机温度设定为：250±5℃、260±5℃、265±5℃、265±5℃，螺杆转速为90～150rpm，注射机各段螺杆温度设置为：250±5℃、265±5℃、270±5℃、280±5℃。

实施例92-120，使用单环羧酸成核剂：六氢化邻苯二甲酸，采用的其他原料的重量份数如下表：

实施例>92>93>94>95>96>97>98>99>100>PCFTE/kg>50>50>50>50>50>50>50>50>50>六氢化邻苯二甲酸>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>

[0051] 

KH-550>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>101>102>103>104>105>106>107>108>109>110>PCFTE/kg>75>75>75>75>75>75>75>75>75>75>六氢化邻苯二甲酸>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

实施例>111>112>113>114>115>116>117>118>119>120>PCFTE/kg>100>100>100>100>100>100>100>100>100>100>六氢化邻苯二甲酸>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.1>0.3>0.5>0.3>引发剂>0.1>0.1>0.1>0.3>0.3>0.3>0.5>0.5>0.5>0.3>抗氧化剂168>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.1>0.2>0.3>0.2>KH-550>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.2>0.3>0.4>0.3>

根据《GB/T 1040-92》、《GB/T 9841-88》、《GB/T 1843-1996》等国家标准，参考其测试条件，对本发明实施例1～120所得改性材料测试，同时，以没有改性过的本发明所用的PET作为对照，测试结果如下表：

实施例>常温拉伸强>常温冲击强>常温弹性模>低温拉伸强>低温冲击强>低温弹性模>

[0058] 

 >度(MPa)>度(J/m²)>量(MPa)>度(MPa)>度(J/m²)>量(MPa)>PCTFE>38.6>13.7>1521>158>12.8>5494>31>42.2>24.2>1831>179.9>18.2>6835>32>45.3>28.3>1883>187.2>19.8>6854>33>44.4>24.3>1868>182.2>18.4>6842>34>42.3>24.9>1830>179.1>18.5>6837>35>45.5>28.5>1878>186.7>19.2>6856>36>44.7>26.2>1834>180.1>18.3>6837>37>42.2>24.7>1829>179.1>18.3>6833>38>45.1>28.1>1863>186.2>19.8>6857>39>44.2>26.3>1843>180.2>18.5>6839>40>43.3>28.0>1859>181.2>18.6>6839>41>42.7>24.8>1831>179.5>18.0>6854>42>45.3>27.3>1864>185.4>19.0>6833>43>43.2>24.1>1839>179.4>18.9>6837>44>42.4>26.3>1833>179.7>18.2>6857>45>44.5>28.1>1861>183.5>19.7>6840>46>43.2>24.1>1838>179.7>18.2>6838>47>42.4>25.7>1828>179.2>18.1>6854>48>44.7>28.0>1864>185.4>19.4>6830>49>43.8>24.1>1842>180.3>18.6>6831>50>43.8>27.3>1861>184.4>19.4>6842>51>43.2>23.6>1837>179.6>18.3>6830>52>44.4>27.0>1860>185.1>19.6>6854>53>42.5>25.3>1845>182.4>19.3>6832>54>43.3>24.1>1824>180.7>18.4>6845>55>45.7>27.7>1859>185.4>17.8>6858>56>43.2>26.4>1847>179.9>19.9>6840>57>43.2>24.2>1836>180.1>19.1>6833>

[0059] 

58>45.3>28.1>1863>184.7>19.7>6859>59>42.7>26.97>1847>183.6>18.1>6845>60>43.1>27.5>1858>182.2>19.4>6860>

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。