[发明专利]一种稀土有机材料增强剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的制备方法，特别指一种稀土有机材料 增强剂的制备方法。

背景技术

常用的有机材料包括塑料、橡胶、树脂、涂料等，这些有机材料 由于在加工或使用过程中受到热、光、氧等外界条件的作用而产生游 离基，致使强力下降。添加稀土是因为稀土元素原子的电子层结构为 4f^n-15d¹6s²或4fⁿ6s²。形成离子后，居于外层的5d¹及6s²的电子失掉，暴露 出未充满的4f电子轨道，以及与其能级差别较小的5d轨道，具有较强 的配位能力。暴露出的4f电子，亦容易产生跃迁及具有较强的配位能 力。此外，由于它们的离子半径较大，决定稀土化合物具有较强的配位 络合作用。因此，稀土离子的众多空轨道可以捕捉不稳定的游离基， 使其失去活性，从而提高强力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种稀土有机材料增强剂的制 备方法，用本方法可制备优质、高效、易于产业化生产的稀土有机材 料增强剂。

本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种稀土有机材料 增强剂的制备方法，其特征是：本制备方法的工艺包括两部分：即采 用共沉淀焙烧法和表面改性法两个过程，以稀土盐溶液和氧化钇、 ZnO、TiO₂中的一种为原料，配成稀土离子浓度为0.05mol/L～2mol/L 的混合溶液，混合溶液中稀土盐占质量分数40％～80％，然后加入分 散剂聚乙二醇(PEG)溶解，其加入量按质量分数占混合溶液0.1％～ 3％；将沉淀剂的碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢铵、氨水溶液其中的一 种滴加到上述加入分散剂聚乙二醇后的混合溶液中，沉淀剂的浓度为 0.1mol/L～4mol/L，在滴加过程中保持反应体系的温度为50℃～90 ℃，在PH值小于4未出现沉淀粒子前，滴加速度控制在10mL～13mL 之间，在PH值大于4出现沉淀粒子后，滴加速度控制在7mL/min～ 10mL/min之间，同时施加强烈搅拌，直至反应完毕，PH值达到6.5～ 7；将上述反应制得的沉淀物经常规洗涤分离后，70℃～110℃干燥 6h～24h得到粒径小于2um的前驱体粉末，将前驱体粉末经200℃温 度梯度升温到900℃，得到粒径小于1um的稀土复合氧化物，称取稀 土复合氧化物置于控温器中快速搅拌，同时加热至50℃～150℃，恒 温0.5h～1h，然后加入占稀土复合氧化物质量1％～10％作为表面改性 剂的偶联剂KH-845-4，再恒温0.5h～1h后，缓慢降至室温，就得到 稀土有机材料增强剂。

本发明还包括如下方案：所述稀土盐溶液中的稀土为Sc、Y及镧 系元素中的一种。所述稀土盐溶液为稀土经酸溶后的硝酸盐、硫酸盐、 乙酸盐、氯化物、碳酸盐、草酸盐溶液中的一种。所述将前驱体粉末 经200℃温度梯度升温到900℃过程是从300℃经20min升温到500℃， 保温1h，从500℃经20min升温到700℃，保温1h，从700℃经20min升 温到900℃，保温1h～3h。

本发明具有以下优点：本制备方法是在稀土混合盐溶液中添加分 散剂，在控制合成条件情况下滴加沉淀剂的方式合成前驱体，将前驱 体高温煅烧得到氧化物。分散剂聚乙二醇(PEG)是通过在纳米粉体 的前驱体上吸附，进而主要通过空间位阻稳定机制进行作用的，其使 用量的多少直接影响粉体的粒度大小，制造出了团聚程度轻、分散性 良好的超细粉料。掺加成分在前驱体沉淀中能够完全均匀地分布，产 品中无粗大的颗粒生成，颗粒尺寸较小且分布均匀，平均粒径小于 1um，再加上硅烷偶联剂KH-845-4的表面改性，使得制备出的粉体 具有更高的补强性。整个制备过程成本较低，易于产业化生产，其热 稳定性、化学稳定性高，无毒，无臭。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式