[发明专利]一种稀土/金属化合物功能单体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种稀土/金属化合物功能单体及其制备方法和应用，原料组成包括母液、有机单体、助剂和去离子水。本发明的功能单体与高分子聚合物单体共聚，可以改变现有部分高分子材料侧链扭曲的结晶结构，变为有序排列的侧链结晶结构，从而大幅度地提高原高分子材料的强度、韧性和阻隔性，新材料在原来的基础上力学性能提高0.3‑3倍、热稳定性能提高20‑60％、并被赋予了记忆性；制备工艺简单，成本低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能单体领域，特别涉及一种稀土/金属化合物功能单体及其制备方法和应用。

背景技术

聚偏二氯乙烯(简称PVDC)高分子材料作为一种综合阻隔性能好的包装材料，安全无毒，在食品包装领域有着广泛的应用。但是目前PVDC作为包装材料往往就是热稳定性比较差，热分解温度在100-120℃，在受热或常温放置时间较长时，就会产生双键共轭，逸出氯化氢，使分子间产生空洞，阻隔性失效，导致食品中还需加入防腐剂等添加剂增加保存时间，往往对人体会有一定的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种稀土/金属化合物功能单体及其制备方法和应用，该功能单体与高分子聚合物单体共聚，可以改变现有部分高分子材料侧链扭曲的结晶结构，变为有序排列的侧链结晶结构，从而大幅度地提高原高分子材料的强度、韧性和阻隔性，新材料在原来的基础上力学性能提高0.3-3倍、热稳定性能提高20-60％、并被赋予了记忆性。

本发明提供了一种稀土/金属化合物功能单体，原料组成包括母液、有机脂、助剂和去离子水；其中，母液包括稀土化合物或金属化合物、有机酸、有机胺和去离子水。

进一步的，所述稀土化合物或金属化合物为稀土或金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐中的一种或几种。其中，氧化物优选低价氧化物。

进一步的，所述稀土为镧、铈、銪、铽或钕元素；所述金属为锌、钙、镁、锰、铜、镍、铝、铌、钼、钌、钨、铼或鉿元素。

进一步的，所述有机酸为柠檬酸、顺丁烯二酸、乙二胺四乙酸、丁二酸、己二酸中的一种或几种。

进一步的，所述有机胺为二乙胺、乙二胺、烯丙基胺、二亚乙基三胺中的一种或几种。

优选的，所述母液按质量百分比，包括：稀土化合物或金属化合物6-9％、有机酸15％-25％、有机胺10-20％，余量为去离子水。

进一步的，所述有机脂为丙烯酸酯或环氧酯。

进一步的，所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、顺丁烯二酸丁二酯中的一种或几种；所述环氧酯为环氧脂肪酸甲酯、环氧丙烯酸酯中的一种或两种。

进一步的，所述助剂包括催化剂和阻聚剂，催化剂和阻聚剂的质量比为1:2-5。

进一步的，所述催化剂为对甲基苯磺酸；所述阻聚剂为对苯二酚、甲基氢醌THQ、对羟基苯甲醚HQMME、对甲氧基苯酚MEHQ中的一种或几种。

优选的，所述原料组成按质量百分比，包括母液18-28％、有机脂48-58％、助剂0.1～2％，余量为去离子水。

本发明又提供了一种稀土/金属化合物功能单体的制备方法，包括：

(1)将去离子水加热至50～60℃并保温，然后加入有机酸，待溶解后再加入稀土化合物或金属化合物，保温2～4小时后加入有机胺，同时加热至70～80℃并保温，降温过滤得到母液；

(2)先将去离子水、母液和催化剂混合，抽真空，随后升温至95-125℃保温，得到混合溶液；再将阻聚剂和有机脂混合加入到混合溶液中，保温2～4小时后降温出料，静置分离，得到稀土/金属化合物功能单体。