[發(fā)明專利]一種稀土復合成核劑及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910309617.0
• 申請日: 2009-11-12
• 公開（公告）號: CN101701074A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 鄭玉嬰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08K5/098
• 分類號: C08K5/098;C08K3/22;C08L23/12
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發(fā)明屬于材料高性能化技術領域，具體涉及一種稀土復合成核劑及其應用。

背景技術

聚丙烯(PP)作為一種來源豐富，價格低廉的通用熱塑性塑料，在多個行業(yè)得到廣 泛應用。PP是半結晶性聚合物，其結晶度、晶型以及晶體的結構形態(tài)對其性能起關鍵作用。 等規(guī)聚丙烯(PP)的晶型結構可分成α、β、γ、δ和擬六方態(tài)等五種。目前商品化的PP主 要為α晶型，但α晶型為單斜晶系，存在韌性較差等缺點。而β晶型是六方晶系，β晶型的 PP具有良好的沖擊韌性，因此提高PP中β晶型的含量，可以大大改善PP的性能。

由于β晶型是屬于熱力學亞穩(wěn)態(tài)、動力學上不利生成的晶型，在通常的條件下難以得到 。研究表明，能生產(chǎn)β-PP的方法一般有以下幾種：(1)溫度梯度；(2)高剪切誘導取向 ；(3)選用合適的熔融及結晶溫度；(4)添加β成核劑。其中，添加β成核劑是所有方法 中最有效最易實施的方法。

β成核劑可分為有機和無機兩大類。有機成核劑包括稠環(huán)芳烴類、酰胺類、有機酸及其 鹽類；無機成核劑包括無機鹽類、無機氧化物等。

但是，現(xiàn)有技術中由于β成核劑的制備成分不同，從而導致對改性的聚丙烯性能不佳等 問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種稀土復合成核劑及其應用，解決現(xiàn)有技術中聚丙烯β成核劑改 性性能不佳、成本過高等問題，本發(fā)明的稀土復合成核劑用于提高聚丙烯β晶型含量和抗沖 擊能力，有效易得、能誘導聚丙烯PP產(chǎn)生較高含量的β晶型，提高聚丙烯的抗沖擊強度，該 成核劑不會影響制品外觀，方便使用。

本發(fā)明的稀土復合成核劑主要由主成核劑以及輔助成核劑組成，其原料各組分的重量配 比為：主成核劑與輔助成核劑的比例為60∶40～90∶10。該稀土復合成核劑與聚丙烯混合 造粒，提高聚丙烯的性能。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點是：稀土復合成核劑，成本低廉，有效易得、能誘導聚丙烯PP產(chǎn)生較 高含量的β晶型，提高聚丙烯的抗沖擊強度，該成核劑不會影響制品外觀，方便使用；適用 于各種聚丙烯，且不與其它添加劑沖突。

具體實施方式

主成核劑與輔助成核劑的比例為60∶40～90∶10。

主成核劑為硬脂酸鑭或苯甲酸鑭。

輔助成核劑為鈣的有機酸鹽、鋅的有機酸鹽、鈣的氧化物、鋅的氧化物或者有機酸中的 一種或幾種的組合。

其中，鈣有機酸鹽為硬脂酸鈣；鋅的有機酸鹽為硬脂酸鋅；鈣的氧化物為氧化鈣；鋅的 氧化物為氧化鋅；所述有機酸為苯甲酸、己二酸、庚二酸、癸二酸、棕櫚酸或硬脂酸中的一 種或幾種的組合。該輔助成核劑中的所有原料均可市售購得。

稀土復合成核劑的制備方法如下：

(1)主成核劑硬脂酸鑭或苯甲酸鑭的合成：將氧化鑭溶于鹽酸形成三氯化鑭溶液，其 中氧化鑭與鹽酸的摩爾質(zhì)量比為1∶5～1∶7，再與0.5mol/L～0.7mol/L的硬脂酸鈉或苯甲酸 鈉溶液反應，其中硬脂酸鈉或苯甲酸鈉溶液的摩爾質(zhì)量為氧化鑭的5～7倍。用鹽酸或氫氧化 鈉調(diào)整溶液的pH至6～9，反應2～4h后過濾，濾餅用蒸餾水洗滌數(shù)次(一般1～4次)后，再 用無水乙醇洗滌數(shù)次(一般1～3次)，并烘干研磨待用；

(2)按照所述比例，將輔助成核劑與步驟(1)得到的硬脂酸鑭或苯甲酸鑭攪拌均勻， 得到所述的稀土復合成核劑。

本發(fā)明的稀土復合成核劑與聚丙烯混合造粒，提高聚丙烯的性能。混合造粒稀土復合成 核劑占聚丙烯重量的0.1％～2％。使用方法為：按照所述配比，將所述稀土復合成核劑與聚丙 烯在高速混合機中均勻混合，于雙螺桿擠出機175～220℃擠出造粒，并在180～210℃下注塑 成型，得到改性后的聚丙烯產(chǎn)品。

以下是本發(fā)明的幾個具體實施例，進一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此

實施例1

1Kg聚丙烯與1g稀土復合成核劑(其中主成核劑硬脂酸鑭或苯甲酸鑭為0.6g；輔助成核 劑氧化鋅為0.4g，按照具體實施方式中步驟制備該稀土復合成核劑)，在高速混合機中均勻 混合，于雙螺桿擠出機175～220℃擠出造粒，并在180～210℃下注塑成標準樣條，記做PP1 。

根據(jù)GB/T?104-393標準測試沖擊性能，根據(jù)GB/T?1634-2004標準測試熱變形溫度，根據(jù) GB/T?1040.2-2006測定拉伸性能以及根據(jù)GB/T?9341-2008測定彎曲性能。