本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種改性納米氧化鈰、熱塑性樹脂改性材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、納米氧化鈰(ceo2)具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，將其加入熱塑性樹脂中，能很好地提高熱塑性樹脂復(fù)合材料的機械性能。但是在一些汽車內(nèi)飾材料的應(yīng)用領(lǐng)域，僅僅用市售納米氧化鈰來改性熱塑性樹脂很難達到汽車內(nèi)飾材料力學(xué)性能(拉伸強度、沖擊強度、彎曲模量)的要求。

2、鑒于此原因，本發(fā)明合成了一種自制的改性納米ceo2來改性熱塑性樹脂，它比用市售納米氧化鈰直接改性熱塑性樹脂的物理性能要好，相關(guān)文獻并未見于報道，這大大擴展了熱塑性樹脂復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具有非?，F(xiàn)實的意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供了一種改性納米氧化鈰、熱塑性樹脂改性材料及其制備方法，可以改善熱塑性樹脂復(fù)合材料的物理性能。

2、本發(fā)明的第一個發(fā)明目的是提供一種改性納米氧化鈰的制備方法，其包括如下步驟：

3、(1)將納米氧化鈰、三元共聚物和催化劑攪拌反應(yīng)得溶液d，所述三元聚合物為甲基丙烯酸三氟乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物；

4、(2)將溶液d、n,n-二甲基甲酰胺在常溫下攪拌反應(yīng)得溶液e；

5、(3)對溶液e過濾、洗滌、干燥得改性納米氧化鈰。

6、進一步方案，步驟(1)中，所述的納米氧化鈰、三元共聚物和催化劑的質(zhì)量比是(80-100)：(2-6)：(0.2-0.4)。

7、所述的催化劑為硫酸鉀和三乙胺，兩者的質(zhì)量比為1:1；其中攪拌反應(yīng)的溫度為40-60℃、時間為6-8h。

8、進一步方案，步驟(2)中，所述的溶液d和n,n-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比是(30-40)：(80-100)；攪拌反應(yīng)的時間為1-3h。

9、步驟(3)中干燥是指在60-80℃烘箱里干燥2-4h。

10、進一步方案，所述甲基丙烯酸三氟乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物的制備步驟如下：

11、(1)將甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、乙酸丙酯加入去離子水，在常溫下攪拌反應(yīng)得溶液a；

12、(2)將雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯、乙酸丙酯、叔十二碳硫醇加入去離子水中，在常溫下攪拌反應(yīng)得溶液b；

13、(3)將乙酸丙酯、偶氮二異庚腈加入去離子水中，常溫下攪拌反應(yīng)得溶液c；

14、(4)將上述溶液a、溶液b和溶液c一起攪拌反應(yīng)，然后對反應(yīng)物過濾、洗滌、干燥得甲基丙烯酸三氟乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物。

15、進一步方案，步驟(1)中的甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、乙酸丙酯和去離子水的質(zhì)量比是(30-50)：(40-60)：(10-18)：(200-240)。

16、步驟(2)中的雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯、乙酸丙酯、叔十二碳硫醇和去離子水的質(zhì)量比是(50-70)：(60-80)：(12-20)：(180-240)。

17、步驟(3)中的乙酸丙酯、偶氮二異庚腈、去離子水的質(zhì)量比是(40-60)：(1-3)：(100-120)。

18、步驟(4)中的溶液a、溶液b、溶液c的質(zhì)量比是(10-16)：(8-12)：(14-18)；攪拌反應(yīng)的溫度為70-90℃、時間為10-12h，干燥是指在70-90℃烘箱里干燥1-3h。

19、本發(fā)明的第二個發(fā)明目的是提供上述制備方法所制備的改性納米氧化鈰。

20、本發(fā)明的第三個發(fā)明目的是提供一種熱塑性樹脂改性材料，包括熱塑性樹脂和上述改性納米氧化鈰，所述改性納米氧化鈰的加入量占熱塑性樹脂改性材料總重量的20-24％。

21、其中熱塑性樹脂為聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚酰胺6(pa6)中的一種。

22、本發(fā)明的有益效果有：

23、(1)本發(fā)明使用甲基丙烯酸三氟乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物對納米ceo2的表面進行改性，由于三元聚合物包覆在納米ceo2表面，其中的環(huán)氧基團的存在可以改善熱塑性樹脂基體與納米ceo2的界面相容性。

24、(2)本發(fā)明制得的改性納米ceo2平均粒徑很小，有效阻止了納米ceo2的團聚，提高了納米ceo2與熱塑性樹脂基體的相容性以及在熱塑性樹脂基體中的分散性。

25、(3)用本發(fā)明制得的改性納米氧化鈰改性熱塑性樹脂，與市售納米氧化鈰改性熱塑性樹脂相比，物理性能更加優(yōu)異，具有很大的推廣價值。

技術(shù)特征：

1.一種改性納米氧化鈰的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的納米氧化鈰、三元共聚物和催化劑的質(zhì)量比是(80-100)：(2-6)：(0.2-0.4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的催化劑為硫酸鉀和三乙胺，兩者的質(zhì)量比為1:1；攪拌反應(yīng)的溫度為40-60℃、時間為6-8h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的溶液d和n,n-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比是(30-40)：(80-100)；攪拌反應(yīng)的時間為1-3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸三氟乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物的制備步驟如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中的甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、乙酸丙酯和去離子水的質(zhì)量比是(30-50)：(40-60)：(10-18)：(200-240)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中的雙酚a環(huán)氧二丙烯酸酯、乙酸丙酯、叔十二碳硫醇和去離子水的質(zhì)量比是(50-70)：(60-80)：(12-20)：(180-240)；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中的溶液a、溶液b、溶液c的質(zhì)量比是(10-16)：(8-12)：(14-18)；攪拌反應(yīng)的溫度為70-90℃、時間為10-12h，干燥是指在70-90℃烘箱里干燥1-3h。

9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的制備方法所制備的改性納米氧化鈰。

10.一種熱塑性樹脂改性材料，其特征在于：包括熱塑性樹脂和上述權(quán)利要求9所述的改性納米氧化鈰，所述改性納米氧化鈰的加入量占熱塑性樹脂改性材料總重量的20-24％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改性納米氧化鈰、熱塑性樹脂改性材料及其制備方法，其改性納米氧化鈰的制備方法包括將納米氧化鈰、三元共聚物和催化劑攪拌反應(yīng)得溶液D；將溶液D、N,N?二甲基甲酰胺在常溫下攪拌反應(yīng)得溶液E；經(jīng)過濾、洗滌、干燥得改性納米氧化鈰。本發(fā)明使用甲基丙烯酸三氟乙酯?甲基丙烯酸縮水甘油酯?雙酚A環(huán)氧二丙烯酸酯三元聚合物對納米CeO2的表面進行改性，制得的改性納米CeO2平均粒徑很小，有效阻止了納米CeO2的團聚，提高了納米CeO2與熱塑性樹脂基體的相容性以及在熱塑性樹脂基體中的分散性，提高熱塑性樹脂改性材料的機械性能。

技術(shù)研發(fā)人員：何璟,楊鶯,李術(shù),李梟,楊桂生,姚晨光
受保護的技術(shù)使用者：合肥杰事杰新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2