阅读说明：本技术 一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法 (Rare earth modified polypropylene resin and preparation method thereof ) 是由 朱红莲 杨丹 陈谦 简安元 孙锐 汪义华 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法,包括以下步骤：按重量百分比准备以下配方原料：聚丙烯树脂95％-98％、稀土改性剂0.3％-3％、助剂0.5％-2％。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,所得的稀土改性聚丙烯树脂在IZOD缺口冲击强度、负荷热变形温度均有明显改善。(The invention provides a rare earth modified polypropylene resin and a preparation method thereof, comprising the following steps: preparing the following formula raw materials in percentage by weight: 95-98% of polypropylene resin, 0.3-3% of rare earth modifier and 0.5-2% of auxiliary agent. The components of the rare earth modifier used in the invention are not complex rare earth heterocyclic ring, condensed ring and carboxylate organic compounds, but lanthanum oxide treated by a silane coupling agent, so that the preparation process of the rare earth modified polypropylene resin is simplified, the obtained rare earth modified polypropylene resin has the advantages of higher impact toughness, good heat resistance and cost, and the obtained rare earth modified polypropylene resin has obvious improvement on IZOD notch impact strength and load heat distortion temperature.)

一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法

技术领域

本发明属于聚丙烯树脂技术领域，更具体地说，特别涉及一种稀土改性 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

为了解决上述技术问题，本发明提供一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备 方法，以解决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的问题。

本发明一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法的目的与功效，由以下具 体技术手段所达成：

一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法，包括以下步骤：

1)、按重量百分比准备以下配方原料：聚丙烯树脂95％-98％、稀土改性 剂0.3％-3％、助剂0.5％-2％；

2)、步骤1)中稀土改性剂制备流程，将氧化镧粉末倒入高速混合机， 在85-95℃下，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分钟后，取出经活化的氧化镧粉末并在80-90℃下干燥1-3小时 得到稀土改性剂；

3)、将步骤1)中稀土改性剂、助剂按重量百分比加入到聚丙烯树脂中， 并在高速混合机中于60-70℃下，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。

优选的，步骤1)中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，助剂为树脂常用的抗氧剂及光稳定剂；

优选的，助剂中抗氧剂选自受阻酚类或亚磷酸酯类复合抗氧剂，光稳定 剂选自受阻酚类光稳定剂；

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

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，所得的稀土改性聚丙烯树脂在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

下面实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说 明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上； 术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后 端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发 明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相 对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆 卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相 连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本发明提供一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法，包括以下步骤：

1)、按重量百分比准备以下配方原料：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％；

2)、步骤1)中稀土改性剂制备流程，将氧化镧粉末倒入高速混合机， 在95℃下，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分钟后，取出经活化的氧化镧粉末并在90℃下干燥2小时得到稀土改性 剂；

3)、将步骤2)制备的稀土改性剂与抗氧剂168、抗氧剂1010和UV-3853 按照重量百分比加入到聚丙烯树脂SP179中，并在高速混合机中于70℃下， 以转速300r/min混合搅拌均匀，混合料经双螺杆挤出机造粒，得到具备有良 好的韧性和耐光耐热氧老化性的稀土改性聚丙烯树脂；

实施例2：

本发明提供一种稀土改性聚丙烯树脂及其制备方法，包括以下步骤：

1)、按重量百分比准备以下配方原料：聚丙烯树脂SP179 98％、稀土改 性剂1％、抗氧剂168 0.5％、抗氧剂1010 0.5％；

2)、步骤1)中稀土改性剂制备流程，在95℃下，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分钟后，取出经活化的氧化 镧粉末并在90℃下干燥2小时得到稀土改性剂；

3)、将步骤2)制备的稀土改性剂与抗氧剂168、抗氧剂1010按照重量 百分比加入到聚丙烯树脂SP179中，并在高速混合机中于70℃下，以转速 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；

本实施例的具体使用方式与作用：

应用对比实施例：

汽车膨胀水箱是汽车发动机冷却系统中的重要安全功能元件，要求制作 材料具有较高的耐热性、韧性及抗爆性。目前国内汽车主机厂膨胀水箱用聚 丙烯主要为以下几种牌号：SP179(齐鲁石化)、AW564(新加坡聚烯烃)、 K8703(上海赛科)等。

将实施例2所制得的稀土改性聚丙烯树脂和水箱现生产用料SP179、 AW564、K8703用于试制膨胀水箱，相关试验对比数据如表1所示：

表1：汽车膨胀水箱用材料对比试验结果：

由表1可看出：所得的稀土改性聚丙烯树脂在IZOD缺口冲击强度、负荷 热变形温度均比未改性的SP179、AW564、K8703优越。

将实施例2所制得的的稀土改性聚丙烯树脂制造汽车膨胀水箱，生产的 膨胀水箱零件满足东风汽车公司企业标准《DFLCT-1052-2009塑料膨胀水箱 试验方法》技术要求，主要试验结果如表2所示：

表2：稀土改性聚丙烯汽车膨胀水箱零件主要性能试验结果：

由以上实验结果可看出：采用本发明提供的材料与膨胀水箱现生产用材 相比，性能更加优良，可有效提升零件技术品质，延长膨胀水箱使用寿命。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或 者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员 而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际 应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途 的带有各种修改的各种实施例。