[发明专利]一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯改性剂，具体是指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

本发明用以解决稀土氧化物与聚丙烯树脂的相容性问题，特提出一种聚丙烯用稀土改性母粒及其制备方法。

为此本发明的技术方案为，聚丙烯用稀土改性母粒，其特征在于：按照重量百分比由以下组分组成：

氧化镧                     1%~10%，

聚丙烯树脂                 75%~95%，

马来酸酐接枝聚丙烯         4%~15%；

优选地，所述聚丙烯树脂为嵌段共聚聚丙烯树脂。

所述聚丙烯用稀土改性母粒的制备方法：将氧化镧、聚丙烯树脂和马来酸酐接枝聚丙烯按所述重量百分比在高速混合机在80℃~90℃下以200r/min~300r/min的转速混合，然后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。

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

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：

氧化镧的纯度99.99%；聚丙烯树脂SP179购于齐鲁石化；聚丙烯树脂M700R购于上海石化；马来酸酐接枝聚丙烯购于江苏安格特新材料科技有限公司。

实施例1

一种聚丙烯用稀土改性母粒，按照重量百分比由以下组分组成：

氧化镧                     1%，

聚丙烯树脂SP179           89%，

马来酸酐接枝聚丙烯         10%。

将氧化镧、聚丙烯树脂SP179和马来酸酐接枝聚丙烯按上述重量百分比在高速混合机在85℃下以300r/min的转速混合，然后经双螺杆挤出机直接挤出造粒。

实施例2