CN110734620A - 一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，包括以下步骤：按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧1％‑10％、聚丙烯树脂75％‑95％、马来酸酐接枝聚丙烯4％‑15％。本发明的聚丙烯用稀土改性母粒在组成上没有采用复杂的稀土杂环、稠环及羧酸盐有机化合物，而是由以稀土氧化物、聚丙烯树脂和马来酸酐接枝聚丙烯复配共混制得；通过马来酸酐接枝聚丙烯增进氧化镧与聚丙烯树脂的相容性，由此改善了稀土氧化物与聚丙烯树脂的相容性。本发明所得到的稀土改性母粒改性效果明显，可有效提高嵌段共聚聚丙烯材料的IZOD缺口冲击强度及负荷热变形温度。在稀土改性母粒的制备上无需繁琐的化合反应，即可直接得到浓缩母粒成品，具有制备工艺简便，成本低的优点。
Description
技术领域
本发明属于聚丙烯改性剂技术领域，更具体地说，特别涉及一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法。
背景技术
聚丙烯有多种晶型，主要包括α、β、γ、δ和拟六方晶。其中以α晶型为主，常态下占80％以上，其材料特征表现为刚性，但韧性及耐热性较差；与α晶型聚丙烯相比，β晶型聚丙烯室温和低温冲击强度较好，热变形温度高，在高速拉伸下表现出较高的韧性和延展性，不易脆裂，但在常态下β晶型不易生成，需采用特殊方法促进β晶型成核。
β晶型聚丙烯的形成主要有温度法、剪切取向法和添加成核剂三种方法，其中在聚丙烯中添加β晶成核剂，已经成为聚丙烯改性的一种实用有效的方法。β晶成核剂种类较多，成核体系也较为分散，大致可分为有机类和无机类，根据分子结构也可分为具有准平面结构的稠环化合物、第Ⅱa族金属元素的某些盐类及二元羧酸的复合物和某些金属氧化物三类。
稀土化合物由于其中稀土元素特殊的电子层结构能够诱导相当部分的聚丙烯α晶向β晶转变。相关研究表明，镧配合物在等规聚丙烯结晶过程中一方面起到增加晶核的作用，另一方面降低了结晶生长时大分子在垂直于分子链方向折叠的界面自由能，使大分子链更易排入晶格，起到了促进结晶生长的作用，由此展示了一种完全不同的束状晶片聚集形态，球晶之间没有清晰的界限，这种独特的束状聚集结构在受力时产生裂纹带，韧性大大增加，其热变形温度也有不同程度提高。
在上世纪60年代后期国外对β晶成核剂的研究首次报道以后，我国也加快了这一方面的研究，并于1980年通过使用有机羧酸与金属盐的复合物β晶型成核剂得到了β晶型聚丙烯。进入21世纪，我国又首次利用稀土配合物作为聚丙烯β晶型成核剂，得到了95％β晶相对含量的聚丙烯，这使得我国β晶型聚丙烯的研究开发迈上了一个新台阶。
目前，国内有关聚丙烯稀土β晶成核剂公开的专利指明其为含有一种或多种稀土元素与一种或多种有机化合物所形成的稀土有机配合物，其中形成稀土有机配合物的有机化合物是有机杂环化合物、稠环化合物、脂肪酸及其衍生物，芳香族羧酸及其衍生物或其他种类的配体，成核剂的优选用量为PP 质量的0.03％～3％。此专利中所制得的的聚丙烯改性剂是复杂的稀土杂环、稠环及羧酸盐有机化合物，与聚丙烯树脂的相容性较差，在制备工艺上需要繁琐的化合反应才能得到。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，以解决稀土氧化物与聚丙烯树脂的相容性的问题。
本发明一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，包括以下步骤：
1)、按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧1％-10％、聚丙烯树脂 75％-95％、马来酸酐接枝聚丙烯4％-15％；
2)、将步骤1)中氧化镧、聚丙烯树脂和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比添加入高速混合机内，并在80℃-90℃下以200r/min-300r/min的转速混合，最后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。
优选的，步骤1)中聚丙烯树脂为嵌段共聚聚丙烯树脂；
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的聚丙烯用稀土改性母粒在组成上没有采用复杂的稀土杂环、稠环及羧酸盐有机化合物，而是由以稀土氧化物、聚丙烯树脂和马来酸酐接枝聚丙烯复配共混制得；通过马来酸酐接枝聚丙烯增进氧化镧与聚丙烯树脂的相容性，由此改善了稀土氧化物与聚丙烯树脂的相容性。本发明所得到的稀土改性母粒改性效果明显，可有效提高嵌段共聚聚丙烯材料的IZOD缺口冲击强度及负荷热变形温度。在稀土改性母粒的制备上无需繁琐的化合反应，即可直接得到浓缩母粒成品，具有制备工艺简便，成本低的优点。
具体实施方式
下面实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本发明提供一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，包括以下步骤：
1)、按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧1％、聚丙烯树脂SP17989％、马来酸酐接枝聚丙烯10％；
2)、将步骤1)中氧化镧、聚丙烯树脂SP179和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比添加入高速混合机内，并在85℃下以300r/min的转速混合，最后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。
实施例2：
本发明提供一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，包括以下步骤：
1)、按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧5％、聚丙烯树脂SP17980％、马来酸酐接枝聚丙烯15％；
2)、将步骤1)中氧化镧、聚丙烯树脂SP179和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比添加入高速混合机内，并在90℃下以200r/min的转速混合，最后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。
实施例3：
本发明提供一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，包括以下步骤：
1)、按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧10％、聚丙烯树脂SP17975％、马来酸酐接枝聚丙烯15％；
2)、将步骤1)中氧化镧、聚丙烯树脂SP179和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比添加入高速混合机内，并在80℃下以300r/min的转速混合，最后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。
本实施例的具体使用方式与作用：
1、将实施例1-3之二所制得的稀土改性母粒和聚丙烯树脂SP179按5:95 重量比混合后经双螺杆挤出机挤出、冷却、风干工序剪切造粒，制得的聚丙烯改性料与单一聚丙烯树脂SP179的主要力学性能测试的对比结果如表1所示；
表1：与聚丙烯树脂SP179相对比的力学性能测试结果：
由表1可看出，在聚丙烯树脂SP179中添加5％的稀土改性母粒可使其IZOD 缺口冲击强度提高210％，负荷热变形温度提高9.1℃。制得的聚丙烯改性料适用于汽车清洗器储液罐、副水箱等零件。
2、将实施例1-3之三所制得的稀土改性母粒和聚丙烯树脂M700R按 10:95重量比混合后进经双螺杆挤出机挤出、冷却、风干工序剪切造粒，制得的聚丙烯改性料与单一聚丙烯树脂M700R主要力学性能测试的结果如表2 所示；
表2：与M700R相对比的力学性能测试结果：
由表2可看出，在聚丙烯树脂M700R中添加10％稀土改性母粒可使其IZOD 缺口冲击强度提高了75％，负荷热变形温度提高了7.6℃。制得的聚丙烯改性料适用于歇脚板、汽车座椅装饰罩、空气出口格栅等零件。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (2)
1.一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，其特征在于：该一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法包括以下步骤：
1)、按重量百分比准备以下配方原料：氧化镧1％-10％、聚丙烯树脂75％-95％、马来酸酐接枝聚丙烯4％-15％；
2)、将步骤1)中氧化镧、聚丙烯树脂和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比添加入高速混合机内，并在80℃-90℃下以200r/min-300r/min的转速混合，最后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。
2.如权利要求1所述一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法，其特征在于：步骤1)中聚丙烯树脂为嵌段共聚聚丙烯树脂。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103146061A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 东风(十堰)非金属部件有限公司 | 一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法 |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103146061A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 东风(十堰)非金属部件有限公司 | 一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114736494A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-07-12 | 科艾斯化学有限公司 | 一种稀土母粒及其制备方法和一种复合型全降解相容剂及其应用 |
| CN114736494B (zh) * | 2022-05-17 | 2024-01-26 | 科艾斯化学有限公司 | 一种稀土母粒及其制备方法和一种复合型全降解相容剂及其应用 |
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