【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于塑料助剂领域，特别涉及一种生物基来源的没食子酸锌盐类成核剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚酰胺(pa)，俗称尼龙，由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，其是分子主链上含有重复酰胺基团(—nhco—)的热塑性树脂总称，是一种重要的工程塑料。
2、尼龙材料具备高机械强度、良好的韧性以及出色的耐磨性，能在多种复杂环境中保持稳定的性能。尼龙的拉伸强度一般在50-85mpa之间，高强度尼龙可以达到100mpa以上，使其能够承受较大的外力作用而不易变形或破裂。此外，尼龙材料还具有良好的耐热性和耐腐蚀性，软化点高，能够耐受较高的温度，并且在酸、碱等腐蚀性环境中表现稳定。其电气性能也十分优良，是优秀的电绝缘材料，常用于电子电器行业。尼龙材料还易于加工成型，可以通过多种成型方法如注射、挤出等制成各种形状和尺寸的产品。尼龙材料以其出色的物理和化学性能，在纺织、汽车、电子电器等多个领域都有广泛的应用。
3、然而，尽管尼龙具有诸多优点，但其在工业生产和商业应用中仍然面临一些挑战。尼龙材料本身存在的亲水基会引起较高吸水率，弹性模量、抗蠕变形、冲击强度等吸水后会大幅降低，进而导致其尺寸稳定性差。同时，尼龙的耐光性较差，在温度较高且有光照的环境下容易与空气中的氧气发生氧化作用，使其表面变黄。这些问题限制了尼龙在部分领域下的应用，成为制约其进一步发展的重要因素之一。
4、为了提高尼龙的综合性能，经常加入各种改性剂，成核剂是尼龙在注塑加工过程中常用的改性剂。目前现有的商品化成核剂大部分以石油基化合物制备得到的，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，克服上述技术缺陷，提供一种以自然资源为基础的环境友好型的生物基没食子酸锌盐类成核剂，其具有生物降解性和生物相容性，能够加快尼龙在成型过程中结晶速度，以提高尼龙的结晶度、耐热性和抗氧化性能。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种生物基没食子酸锌盐类成核剂，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂具有如下结构：
4、
5、其中，r为-oh，r在苯环的4-位取代、3，4-位取代或3，4，5-位取代。
6、当n＝1时，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂为双((4-羟基苯甲酰基)氧基)锌，其结构如下：
7、
8、当n＝2时，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂为双((3，4-二羟基苯甲酰基)氧基)锌，其结构如下：
9、
10、当n＝3时，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂为双((3，4，5-三羟基苯甲酰基)氧基)锌，其结构如下：
11、
12、本专利技术提供一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，包含以下步骤：
13、s1：将没食子酸类化合物在溶剂中溶解，分散均匀，得到混合溶液；
14、s2：将酸锌类物质加入溶剂中，得到酸锌溶液；
15、s3：反应温度为20～60℃，将s1的混合溶液滴加到s2的酸锌溶液中，滴加完毕后在搅拌条件下进行保温反应，随后升温至60～100℃继续搅拌反应，停止搅拌后得到反应溶液；
16、s4：将s3的反应溶液过滤得到滤饼，洗涤滤饼，抽滤、干燥后得到生物基没食子酸锌盐类成核剂。
17、优选的，s1中的没食子酸类化合物选自4-羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸或3,4,5-三羟基苯甲酸中的任意一种，在s1的混合溶液中没食子酸类化合物的摩尔浓度为0.2-1.2mol/l，s1中分散均匀的方法为超声分散。
18、优选的，s2中的酸锌类物质选自醋酸锌、盐酸锌、硝酸锌、硫酸锌或磷酸锌中的任意一种或以上，在s2的酸锌溶液中酸锌类物质的摩尔浓度为0.1-0.4mol/l。
19、优选的，s1和s2中所述的溶剂选自乙醇。
20、优选的，s1的混合溶液中没食子酸类化合物与s2的酸锌溶液中酸锌类物质的摩尔比为2-10:1。
21、优选的，s3中将s1的混合溶液滴加到s2的酸锌溶液中的总时长为1-3h，滴加过程在氮气氛围中，s3中升温至60～100℃后继续搅拌反应的时间为12-36h。
22、优选的，s4中洗涤滤饼用的洗涤剂选自甲醇或四氢呋喃中的任意一种或以上，洗涤次数为两次以上。
23、本专利技术提供上述生物基没食子酸锌盐类成核剂的应用，用于制备尼龙组合物。
24、本专利技术还提供一种尼龙组合物，包括上述生物基没食子酸锌盐类成核剂与尼龙。
25、本专利技术具有如下有益效果：
26、本专利技术以没食子酸类化合物和酸锌类物质为原料，原料来源于生物基，具有可持续发展潜力，合成线路简单，处理成本低，产量达到90％以上，易实现大规模生产。
27、本专利技术的成核剂属于生物基没食子酸锌盐类成核剂，原料源于生物基，得到的尼龙制品具有良好的结晶性能、力学性能和抗氧化性能；在尼龙中具有明显的促进尼龙结晶的效果，在制备过程中能够为尼龙提供良好的成核效率，并且成核的效果十分稳定。
28、加入本申请的成核剂后，尼龙的热变形温度(hdt)显著升高，且随着退火时间的延长而升高；尼龙冲击强度也有所提高，这是由于加入成核剂后使得尼龙的结晶度提高，进而提高了冲击强度，通过本申请制得的尼龙组合物力学性能优秀。
29、加入本申请成核剂后，能够有效降低尼龙在温度较高且有光照的环境下的黄变程度，通过本申请制得的尼龙组合物抗氧化性能优秀。
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1.一种生物基没食子酸锌盐类成核剂，其特征在于，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂具有如下结构：
2.权利要求1所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S1中的没食子酸类化合物选自4-羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸或3,4,5-三羟基苯甲酸中的任意一种，在S1的混合溶液中没食子酸类化合物的摩尔浓度为0.2-1.2mol/L，S1中分散均匀的方法为超声分散。
4.根据权利要求2所述的一种生物基没食子算锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S2中的酸锌类物质选自醋酸锌、盐酸锌、硝酸锌、硫酸锌或磷酸锌中的任意一种或以上，在S2的酸锌溶液中酸锌类物质的摩尔浓度为0.1-0.4mol/L。
5.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S1和S2中所述的溶剂选自乙醇。
6.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S1的混合溶液中没食子酸类化合物与S2的酸锌溶
7.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S3中将S1的混合溶液滴加到S2的酸锌溶液中的总时长为1-3h，滴加过程在氮气氛围中，S3中升温至60～100℃后继续搅拌反应的时间为12-36h。
8.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，S4中洗涤滤饼用的洗涤剂选自甲醇或四氢呋喃中的任意一种或以上，洗涤次数为两次以上。
9.权利要求1所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的应用，其特征在于，用于制备尼龙组合物。
10.一种尼龙组合物，其特征在于，包括权利要求1所述的生物基没食子酸锌盐类成核剂与尼龙。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基没食子酸锌盐类成核剂，其特征在于，所述生物基没食子酸锌盐类成核剂具有如下结构：
2.权利要求1所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，s1中的没食子酸类化合物选自4-羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸或3,4,5-三羟基苯甲酸中的任意一种，在s1的混合溶液中没食子酸类化合物的摩尔浓度为0.2-1.2mol/l，s1中分散均匀的方法为超声分散。
4.根据权利要求2所述的一种生物基没食子算锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，s2中的酸锌类物质选自醋酸锌、盐酸锌、硝酸锌、硫酸锌或磷酸锌中的任意一种或以上，在s2的酸锌溶液中酸锌类物质的摩尔浓度为0.1-0.4mol/l。
5.根据权利要求2所述的一种生物基没食子酸锌盐类成核剂的制备方法，其特征在于，s...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷彩红，吴家乐，武靖博，肖文昊，徐睿杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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