[发明专利]一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯树脂，具体是指一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为一种通用材料，已成为仅次于聚乙烯的第二大合成树脂以及汽车上用量最大的工程塑料，其成本低廉，加工工艺简单，具有较好的综合性能。但是单纯聚丙烯材料以其较弱的韧性、耐热性以及低温脆性，往往不能满足制品的使用要求，因此聚丙烯材料改性是高分子科学的一个主要课题。

稀土是钪、钇和镧系共17个元素的总称。稀土元素具有特殊的电子结构和独特的物理化学特性。研究表明，稀土化合物在改进塑料加工、使用性能及赋予其新功能等方面均具有独特而显著的功效。在聚丙烯中加入少量稀土化合物，可有效改变聚丙烯材料性能特征。

目前，国内有关聚丙烯用稀土改性剂的公开专利主要指稀土β晶成核剂，所述聚丙烯用稀土改性剂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。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

本发明为了简化稀土改性聚丙烯树脂的制备方法，特提出一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法。

为此本发明的技术方案为，一种稀土改性聚丙烯树脂，按照重量百分比由以下组分组成：

聚丙烯树脂                    95%~98%，

稀土改性剂                    0.3%~3%，

助剂                          0.5%~2%。

优选地，所述聚丙烯树脂为嵌段共聚聚丙烯树脂；稀土改性剂为经硅烷偶联剂活化处理的氧化镧粉体；所述助剂为树脂常用的抗氧剂及光稳定剂。

优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类或亚磷酸酯类复合抗氧剂，所述光稳定剂选自受阻酚类光稳定剂。

所述的稀土改性聚丙烯树脂的制备方法，包括如下步骤： 

1）将氧化镧粉末倒入高速混合机，在85~95℃之间，以转速200~300r/min混合，在搅拌氧化镧粉末过程中喷洒含10wt%硅烷偶联剂的酒精溶液，其中，硅烷偶联剂的用量为氧化镧重量的2%，喷雾处理20~30分钟后，取出经活化的氧化镧粉末并在80~90℃之间干燥1~3小时得到稀土改性剂；

2）将步骤1）制备的稀土改性剂和助剂按照所述的比例加入到聚丙烯树脂中，并在高速混合机中于60~70℃之间，以转速200~300r/min混合搅拌均匀，混合料经双螺杆挤出机造粒，得到稀土改性聚丙烯树脂。

有益效果：

本发明所用的稀土改性剂的成分不是复杂的稀土杂环、稠环及羧酸盐有机化合物，而是采用了经硅烷偶联剂处理的氧化镧，由此简化了稀土改性聚丙烯树脂的制备工艺。所得的稀土改性聚丙烯树脂具有较高的抗冲击韧性、良好的耐热性及成本优势；在IZOD缺口冲击强度、负荷热变形温度均有明显改善。

具体实施方式

以下通过具体实施例来进一步说明本发明：

本发明所用的原料：

氧化镧为市售的产品，纯度99.99%；聚丙烯树脂SP179购于齐鲁石化；AW564 为新加坡聚烯烃，购于东莞市裕邦（立诺）塑胶贸易有限公司；聚丙烯树脂K8703购于上海赛科；KH550为氨丙基三乙氧基硅烷，购于美国氰特；抗氧剂1010、抗氧剂168、UV-3853均为市售的产品。

实施例1

一种稀土改性聚丙烯树脂，按照重量百分比由以下组分组成：

聚丙烯树脂SP179             96%，

稀土改性剂                   2%，

抗氧剂168                    0.5%，

抗氧剂1010                   0.5%，

UV-3853                      1%。

制备方法：

1）将氧化镧粉末倒入高速混合机，在85~95℃，以转速300r/min混合，在搅拌氧化镧粉末过程中喷洒含10wt%硅烷偶联剂的酒精溶液，其中，硅烷偶联剂的用量为氧化镧重量的2%，喷雾处理20~30分钟后，取出经活化的氧化镧粉末并在80~90℃下干燥2小时得到稀土改性剂；