专利名称：：一种稀土复合成核剂及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于材料高性能化
技术领域：
，具体涉及一种稀土复合成核剂及其应用。
背景技术：
：聚丙烯(PP)作为一种来源丰富，价格低廉的通用热塑性塑料，在多个行业得到广泛应用。PP是半结晶性聚合物，其结晶度、晶型以及晶体的结构形态对其性能起关键作用。等规聚丙烯(PP)的晶型结构可分成a、P、Y、S和拟六方态等五种。目前商品化的PP主要为a晶型，但a晶型为单斜晶系，存在韧性较差等缺点。而|3晶型是六方晶系，13晶型的PP具有良好的冲击韧性，因此提高PP中P晶型的含量，可以大大改善PP的性能。由于|3晶型是属于热力学亚稳态、动力学上不利生成的晶型，在通常的条件下难以得到。研究表明，能生产P-PP的方法一般有以下几种(1)温度梯度；(2)高剪切诱导取向；(3)选用合适的熔融及结晶温度；(4)添加|3成核剂。其中，添加13成核剂是所有方法中最有效最易实施的方法。|3成核剂可分为有机和无机两大类。有机成核剂包括稠环芳烃类、酰胺类、有机酸及其盐类；无机成核剂包括无机盐类、无机氧化物等。但是，现有技术中由于13成核剂的制备成分不同，从而导致对改性的聚丙烯性能不佳等问题。
发明内容本发明的目的是提供一种稀土复合成核剂及其应用，解决现有技术中聚丙烯13成核剂改性性能不佳、成本过高等问题，本发明的稀土复合成核剂用于提高聚丙烯13晶型含量和抗冲击能力，有效易得、能诱导聚丙烯PP产生较高含量的P晶型，提高聚丙烯的抗冲击强度，该成核剂不会影响制品外观，方便使用。本发明的稀土复合成核剂主要由主成核剂以及辅助成核剂组成，其原料各组分的重量配比为主成核剂与辅助成核剂的比例为60:4090:io。该稀土复合成核剂与聚丙烯混合造粒，提高聚丙烯的性能。本发明的显著优点是稀土复合成核剂，成本低廉，有效易得、能诱导聚丙烯PP产生较高含量的P晶型，提高聚丙烯的抗冲击强度，该成核剂不会影响制品外观，方便使用；适用于各种聚丙烯，且不与其它添加剂冲突。具体实施例方式主成核剂与辅助成核剂的比例为60:4090:10。主成核剂为硬脂酸镧或苯甲酸镧。辅助成核剂为钙的有机酸盐、锌的有机酸盐、钙的氧化物、锌的氧化物或者有机酸中的一种或几种的组合。其中，钙有机酸盐为硬脂酸钙；锌的有机酸盐为硬脂酸锌；钙的氧化物为氧化钙；锌的氧化物为氧化锌；所述有机酸为苯甲酸、己二酸、庚二酸、癸二酸、棕榈酸或硬脂酸中的一种或几种的组合。该辅助成核剂中的所有原料均可市售购得。稀土复合成核剂的制备方法如下(1)主成核剂硬脂酸镧或苯甲酸镧的合成将氧化镧溶于盐酸形成三氯化镧溶液，其中氧化镧与盐酸的摩尔质量比为1:51:7，再与0.5mol/L0.7mol/L的硬脂酸钠或苯甲酸钠溶液反应，其中硬脂酸钠或苯甲酸钠溶液的摩尔质量为氧化镧的57倍。用盐酸或氢氧化钠调整溶液的pH至69，反应24h后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤数次(一般14次)后，再用无水乙醇洗涤数次(一般13次)，并烘干研磨待用；(2)按照所述比例，将辅助成核剂与步骤(1)得到的硬脂酸镧或苯甲酸镧搅拌均匀，得到所述的稀土复合成核剂。本发明的稀土复合成核剂与聚丙烯混合造粒，提高聚丙烯的性能。混合造粒稀土复合成核剂占聚丙烯重量的O.1%2%。使用方法为按照所述配比，将所述稀土复合成核剂与聚丙烯在高速混合机中均匀混合，于双螺杆挤出机17522(TC挤出造粒，并在18021(TC下注塑成型，得到改性后的聚丙烯产品。以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此实施例11Kg聚丙烯与lg稀土复合成核剂(其中主成核剂硬脂酸镧或苯甲酸镧为0.6g;辅助成核剂氧化锌为0.4g，按照具体实施方式中步骤制备该稀土复合成核剂)，在高速混合机中均匀混合，于双螺杆挤出机17522(TC挤出造粒，并在18021(TC下注塑成标准样条，记做PP1。根据GB/T1043-93标准测试冲击性能，根据GB/T1634-2004标准测试热变形温度，根据GB/T1040.2-2006测定拉伸性能以及根据GB/T9341-2008测定弯曲性能。纯PP也按照上述过程制成标准样条，记做PPO进行力学性能测试，以便于比较。测试结果见表l。表1改性聚丙烯的力学性能1<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>实施例21Kg聚丙烯与2g稀土复合成核剂(其中主成核剂硬脂酸镧或苯甲酸镧为1.2g;辅助成核剂硬脂酸锌和硬脂酸各为0.4g，按照具体实施方式中步骤制备该稀土复合成核剂)，在高速混合机中均匀混合，于双螺杆挤出机17522(TC挤出造粒，并在180210°C下注塑成标准样条，记做PP2。根据GB/T1043-93标准测试冲击性能，根据GB/T1634-2004标准测试热变形温度，根据GB/T1040.2-2006测定拉伸性能以及根据GB/T9341-2008测定弯曲性能。纯PP也按照上述过程制成标准样条，记做PPO进行力学性能测试，以便于比较。测试结果见表2。表2改性聚丙烯的力学性能2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例31Kg聚丙烯与4g稀土复合成核剂(其中主成核剂硬脂酸镧或苯甲酸镧为2.5g;辅助成核剂硬脂酸锌、庚二酸和硬脂酸各为0.5g，按照具体实施方式中步骤制备该稀土复合成核剂)，在高速混合机中均匀混合，于双螺杆挤出机17522(TC挤出造粒，并在18021(TC下注塑成标准样条，记做PP3。根据GB/T1043-93标准测试冲击性能，根据GB/T1634-2004标准测试热变形温度，根据GB/T1040.2-2006测定拉伸性能以及根据GB/T9341-2008测定弯曲性能。纯PP也按照上述过程制成标准样条，记做PPO进行力学性能测试，以便于比较。测试结果见表3。表3改性聚丙烯的力学性能3<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1、2、3可以看出，稀土复合成核剂的加入大大提高了聚丙烯材料的抗冲击强度、断裂伸长率和热变形温度；对不会对拉伸和弯曲性能产生不利影响，其原因在于稀土复合成核剂的加入，促使聚丙烯生成了更多的P球晶，P-PP所具有的束状晶片束在材料受到冲击时，可以引发大量的银纹，从而吸收冲击能力，提高韧性。权利要求一种稀土复合成核剂，其特征在于所述的稀土复合成核剂主要由主成核剂以及辅助成核剂组成，其原料各组分的重量配比为主成核剂与辅助成核剂的比例为60∶40～90∶10。2.根据权利要求1所述的稀土复合成核剂，其特征在于所述主成核剂为硬脂酸镧或苯甲酸镧。3.根据权利要求1所述的稀土复合成核剂，其特征在于所述辅助成核剂为钙的有机酸盐、锌的有机酸盐、钙的氧化物、锌的氧化物或者有机酸中的一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述的稀土复合成核剂，其特征在于所述钙有机酸盐为硬脂酸钙；锌的有机酸盐为硬脂酸锌；钙的氧化物为氧化钙；锌的氧化物为氧化锌；所述有机酸为苯甲酸、己二酸、庚二酸、癸二酸、棕榈酸或硬脂酸中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1、2、3或4所述的稀土复合成核剂，其特征在于所述稀土复合成核剂的制备方法如下(1)主成核剂硬脂酸镧或苯甲酸镧的合成将氧化镧溶于盐酸形成三氯化镧溶液，其中氧化镧与盐酸的摩尔质量比为1:51:7，再与0.5mol/L0.7mol/L的硬脂酸钠或苯甲酸钠溶液反应，其中硬脂酸钠或苯甲酸钠溶液的摩尔质量为氧化镧的57倍，用盐酸或氢氧化钠调整溶液的pH至69，反应24h后过滤，滤饼用蒸馏水洗涤数次后，再用无水乙醇洗涤数次，并烘干研磨待用；(2)按照所述比例，将辅助成核剂与步骤(1)得到的硬脂酸镧或苯甲酸镧搅拌均匀，得到所述的稀土复合成核剂。6.根据权利要求5所述的稀土复合成核剂，其特征在于所述步骤(1)的滤饼用蒸馏水洗涤14次后，再用无水乙醇洗涤13次。7.—种如权利要求1、2、3、4、5或6所述的稀土复合成核剂的用途，其特征在于所述的稀土复合成核剂与聚丙烯混合造粒，提高聚丙烯的性能。8.根据权利要求7所述的稀土复合成核剂的用途，其特征在于所述混合造粒稀土复合成核剂占聚丙烯重量的O.1%2%。9.根据权利要求8所述的稀土复合成核剂的用途，其特征在于使用方法为按照所述配比，将所述稀土复合成核剂与聚丙烯在高速混合机中均匀混合，于双螺杆挤出机17522(TC挤出造粒，并在18021(TC下注塑成型，得到改性后的聚丙烯产品。全文摘要本发明提供一种稀土复合成核剂及其应用，属于材料高性能化
技术领域：
，解决现有技术中聚丙烯β成核剂改性性能不佳等问题，本发明的稀土复合成核剂主要由主成核剂以及辅助成核剂组成，其原料各组分的重量配比为主成核剂与辅助成核剂的比例为60∶40～90∶10。该稀土复合成核剂与聚丙烯混合造粒，提高聚丙烯的性能。本发明的稀土复合成核剂用于提高聚丙烯β晶型含量和抗冲击能力，有效易得、能诱导聚丙烯PP产生较高含量的β晶型，提高聚丙烯的抗冲击强度，该成核剂不会影响制品外观，方便使用。文档编号C08K5/098GK101701074SQ20091030961公开日2010年5月5日申请日期2009年11月12日优先权日2009年11月12日发明者郑玉婴申请人:福州大学