稀土在高分子材料中的应用
高分子化工材料的应用现状及发展趋势探析

高分子化工材料的应用现状及发展趋势探析摘要:高分子化工材料在化工材料中占有非常重要的地位。
它是化学材料中一个非常重要的研究方向,在许多行业中发挥着不可替代的作用。
随着各种技术的不断进步,高分子化工材料获得了新的发展机遇。
专业人士对聚合物化工材料的性能提出了更高的标准,从根本上满足了多元化发展的实际需要。
关键词:高分子;化工材料;应用现状;发展趋势1高分子化学材料的应用现状1.1在军工领域的应用与其他材料相比,高分子材料具有很强的耐热性和耐腐蚀性,因此在军事工业中得到了广泛的应用。
大多数高分子材料都是特殊的,可以在短时间内取代金属材料。
同时,聚合物材料还具有金属材料所不具备的便携性特点。
高分子材料在军事工业中的发展也很有前景。
1.2 在建筑领域的应用聚合物化学材料主要用于建筑领域的室内。
由于高分子化学材料具有很强的耐磨性和抗压性,因此可以很好地延长其使用寿命。
此外,高分子材料还可以有效降低材料成本,对提高装修质量和档次起到重要作用,对我国建筑装饰行业的发展也有很大的推动作用。
1.3 在民用领域的应用高分子化工材料在民用领域的应用主要体现在轮胎、绝缘防护套管等方面。
这些高分子材料可以以较低的成本发挥最大的作用,因此受到民用领域的欢迎。
2常见的高分子化工材料2.1 高分子智能材料目前,聚合物智能材料已广泛应用于我国各行业。
这种材料也可以随着环境的变化而不断变化。
大多数聚合物智能材料具有很强的修复能力,可广泛应用于建筑行业。
大多数聚合物智能材料在寒冷天气下呈固体形状,在炎热天气下可以通过90%的光和热[2]。
相信随着科学技术的不断发展,高分子材料也将更好地造福人类。
2.2稀土催化材料稀土催化材料作为一种常见的高分子化工材料,也为环境保护做出了更大的贡献。
大多数稀土催化材料都是以稀土元素为基础的,以提高整个材料的性能。
20世纪以来,大多数研究人员开始对催化材料进行研究,并取得了一些进展。
越来越多的研究人员将不同类型的稀土化合物有效地结合起来,形成聚合物材料。
稀土化合物在农用塑料等高分子材料开发中的应用

稀 土 化 合 物 在 农 用 塑 料 等 高 分 子 材 料 开 发 中的应 用
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收 稿 日 期 : 0 10 6 2 0 — 21 作 者 简 介 : 迎 春 (93 )舅 ( 冯 1 6 - , 汉旗 ) 太学 车科 . , 中教 一级
稀土高分子荧光材料

稀土高分子荧光材料综述(苏州大学材料与化学化工学部)摘要:本文简要归纳了最近一段时期对于稀土高分子荧光材料荧光性能的研究成果。
同时通过介绍稀土荧光高分子材料在当下社会生活中的应用阐明了其独特价值。
关键词:稀土;荧光;高分子Abstract:This paper briefly generalized the latest progress in the research on florescent propertie of the fluorescent polymers containing rare earth elements , and lightened its unique value by introducing its social applications .Key words:Rare earth; Fluorescence; Polymer近年来,稀土元素已广泛应用于石油化工、玻璃陶瓷、冶金等高新技术领域;而合成高分子是划时代的材料, 与无机材料相比, 它具有原料丰富、合成方便、成型加工容易、抗冲击能力强、重量轻和成本低等许多优点。
若能利用稀土离子优异的光、电、磁特性,将其引入高分子基质中,可获得一类高稀土含量的新型的具有优异荧光性能的发光材料, 其应用前景将远远比无机小分子荧光材料来得广阔,因此,稀土高分子荧光材料的研究和开发备受人们关注。
1、稀土高分子荧光材料概念受到可见光、紫外光、x射线和电子射线等的照射后而发光,其发光在照射后也能维持一定时间的材料称为荧光材料。
荧光材料也称为光致发光材料,其本质是光能转换过程,令分子吸收的能量以荧光形式耗散。
有机荧光材料主要包括芳香稠环化合物、分子内电荷转移化合物和某些特殊金属配合物三类。
而在金属配合物荧光材料中,稀土型配合物具有重要意义。
稀土离子既是重要的中心配位离子,也是重要的荧光物质,广泛作为荧光成分在众多领域获得应用,如电视机屏幕和仪器仪表显示等场合。
稀土在工业催化中的应用1

稀土在工业催化中的应用稀土元素的实际应用是从催化剂开始的,催化剂是一种能够改变反应速度但自身不发生化学变化的物质。
它不参与反应,但少量存在就能加快反应,即改变化学反应速度。
稀土催化剂是一种稳定性好、选择性高、加工周期短的很活泼的催化剂。
以稀土为主体的一系列工业催化剂目前得到了快速、稳步的发展。
应用于石油化工、环保和精细化工及汽车尾气净化等领域。
目前,稀土催化材料主要是分子筛型稀土催化材料、稀土钙钛矿型催化材料和铈锆固溶体型催化材料,分别应用于石油化工、环保和精细化工及汽车尾气净化等很多领域。
1、石油裂化催化剂稀土在石油裂化催化剂中有很多作用。
首先,稀土能增强催化剂活性和沸石的热稳定性。
其次,催化剂必须进行高温蒸汽下的再生,以烧掉占据沸石有效孔隙的越积越多的碳,稀土对此有重要作用。
通过提高催化剂中稀土含量,还可产生其它重要影响。
稀土元素作为一个重要组分被引入到裂化催化剂后能显著提高催化剂的活性和稳定性,大幅度提高原料油裂化转化率,增加汽油和柴油的产率。
同时,稀土分子筛,催化剂体系还具有原油处理量大、轻质油收率高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。
在石油工业中采用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化,可以大幅度提高原油裂化转化率,增加汽油和柴油的产率。
在实际使用中,原油转化率由35%~40%提高到70~80%,汽油产率提高7~13%。
运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化,具有原油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。
稀土除了在石油炼制分子筛催化剂中发挥着不可替代的作用外,稀土作为一种非常重要的助催化剂,在烯烃的氨氧化、低碳烷烃的芳构化、芳烃类化合物的异构化等催化剂中也发挥了较大的作用。
我们最近的研究表明,稀土也可以用作主催化剂,如采用Ce-AlPO-5 分子筛催化剂,对无溶剂的环己烷催化氧化制环己酮和环己醇具有很高的活性和选择性,催化剂经5次重复使用后仍保持良好的催化活性[1]。
稀土论文——化学专用

稀土配位及稀土配合物在发光领域的发展与应用赤峰学院化学系化学本科班王丽丹指导教师:桑雅丽前言:含有稀土元素的有机高分子材料, 既具有稀土离子独特的光、电、磁特性,又具有有机高分子材料的优良加工性能,是一种具有潜在应用价值的功能材料,已引起广泛关注。
光致发光稀土有机配合物荧光材料作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值。
一、稀土配位特性稀土元素是一类典型的金属,能与元素周期表中大多数非金属形成化学键。
在金属有机化合物或原子簇化合物中,有些低价稀土元素还能与某些金属形成金属—金属键。
表1是稀土配合物按化学键的分布情况[1]。
表1稀土配位化合物按化学键的分布由表1的数据表明:在这些化合物中,与稀土直接配位的原子有卤素,氧族(氧、硫、硒、碲),氮族(氮、磷、砷),碳族(碳、硅、锗)和氢等五类元素。
按其成键多少,依次是氧、碳、氮、卤素、硫(硒、碲)、氢和磷(砷)。
配位化合物(包括络合离子)及金属有机化合物中中心离子的配位数是指与它结合的δ配体的配位原子数或π配位所提供的π电子对数。
根据图1可以看出稀土有大而多变的配位数,3d过渡金属的配位数通常是4或6,而稀土元素离子最常见的配位数为8或9,这一数值比较接近6s,6p和5d道数的总和;稀土离子具有较小的配体场稳定化能,而过渡金属的晶体场稳定化能较大,所以稀土元素在形成配合物时键的方向不强,配位数在3 ~12范围内变动[2]。
由图1可以看到其中最常见的配位数为8和9,对稀土化学键及电子结构的研究结果表明:大多数稀土化合物中其化学键的性质属极性共价键,稀土常以6s、6p和5d轨轨道参与成键, 其轨道总数为9,这就是稀土化合物配位数以8和9为主的主要原因。
统计数字表明:具有8和9配位数的配合物约占总数的65%,配位数高于8和9的配合物显著减少,配位数低于8和9的配合物数目也显著减少。
二、稀土配位化学[3]配位化学处于多学科交汇点,稀土配位化学是稀土化学活跃的前沿领域之一。
稀土在催化材料中的应用现状及发展趋势资料

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稀土在催化材料中的应用现状 及发展趋势
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稀土催化材料在高分子材料方面的应用
我国在稀土的应用研究工作起步较早,尚处于国际领先地位。80 年代中期,上海跃龙化工厂、包头塑料研究所等推出了RE-I 型稀 土稳定剂。1989 年,上海跃龙化工厂研制出无毒稀土镧系复合膏 状稳定剂。近年来,稀土化合物在高分子塑料助剂方面的研究应 用,经过20 多年的发展,已取得了许多令人瞩目的成果。 内蒙古科技大学等针对镧、铈的应用,已经开展了轻稀土稳定剂 的研究,制备了轻稀土的硬脂酸、环烷酸和脂肪酸等类稳定剂。 广东炜林纳功能材料司目前可产稀土助剂(包括用于聚烯烃和聚 氯乙烯塑料的热稳定剂、晶型成核剂、加工助剂、润滑剂、表面 处理剂等产品)3万t/年,其产品性能无毒、高效、多功能,市场 售价比国外同类传统产品低20%~30%,性价比优于相关传统助剂 长春应化所在锦州石化2万t/年的稀土顺丁橡胶装置投产,标志着 我国又一自主开发的大品种合成稀土橡胶的开发成功。 11 2019/4/10
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稀土催化材料在高分子材料方面的应用
20世纪60年代,在高分子材料中掺杂稀土化合物出现的特殊功 效引起了科学界和工业界的高度关注。20世纪70年代日本学者发现 轻稀土化合物可作为PVC热稳定剂,有明显的稳定效果,并且无毒 无害、性价比高。法、俄等国在这方面也做了大量的研究。 稀土化合物在高分子材料合成、加工及功能化方面均具有独特 而显著的功效。 应用主要分为两大类型: 一是稀土化合物作为掺杂剂均匀地分散在单体或聚合物中, 制成以掺杂方式存在的掺杂型稀土高分子; 二是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合,或稀土化合物配 位在聚合物侧链上,获得以键合方式存在的含稀土的聚合物,称为 键合型稀土高分子。 稀土化合物作为高分子材料助剂,不仅能赋予材料以特殊的性 能,还可能显著地改善塑料的加工性能和其他性能。
稀土材料在高分子材料工业中的应用研究

稀土材料在高分子材料工业中的应用研究1. 引言高分子材料工业是一个重要的工业领域,它涉及到许多不同类型的材料和应用。
稀土材料是一组具有特殊化学和物理性质的材料,广泛应用于各种领域,包括电子、光电、磁性和催化等。
在高分子材料工业中,稀土材料的应用研究也越来越受到关注。
本文将重点介绍稀土材料在高分子材料工业中的应用研究进展。
2. 稀土材料的特性稀土材料是指化学元素周期表中的稀土系列元素所形成的化合物。
稀土材料具有如下特性:•磁性:稀土材料中的某些元素具有良好的磁性,可以用于制备磁性高分子材料。
•光电性能:稀土材料可用于制备光电材料,如发光材料、光纤等。
•催化性能:稀土材料在许多催化反应中具有良好的催化活性和选择性。
•热稳定性:稀土材料可以提高高分子材料的热稳定性,增加其在高温环境中的应用范围。
3. 稀土材料在高分子材料工业中的应用3.1 稀土催化剂稀土材料在高分子材料工业中最常见的应用是作为催化剂。
稀土催化剂可以用于合成高分子材料的聚合反应,如聚乙烯、聚丙烯等。
稀土催化剂具有高催化活性和选择性,可以提高高分子材料的聚合速率和产物质量,并减少副反应的生成。
3.2 稀土增韧剂稀土材料还可以用作高分子材料的增韧剂。
高分子材料通常具有较低的韧性和强度,但添加稀土增韧剂可以显著改善这些性能。
稀土增韧剂可以提高高分子材料的拉伸强度、断裂韧性和耐冲击性。
3.3 稀土填料稀土材料还可以用作高分子材料的填料。
添加稀土填料可以改变高分子材料的结构和性能,如增加材料的导电性、热导率和阻燃性。
稀土填料还可以调节高分子材料的机械性能,如硬度、弹性模量和屈服强度。
4. 稀土材料在高分子材料工业中的应用案例4.1 稀土催化剂在聚乙烯制备中的应用研究人员利用稀土催化剂成功合成了高性能的聚乙烯材料。
稀土催化剂可以提高聚乙烯的聚合速率和产物质量,并减少副反应的生成。
因此,稀土催化剂在聚乙烯工业中得到了广泛应用。
4.2 稀土增韧剂在聚丙烯制备中的应用稀土增韧剂可以显著提高聚丙烯的韧性和强度。
高分子化工材料的特点、用途和发展现状

高分子化工材料的特点、用途和发展现状摘要:现代工业生产、人们生活之中,对于高分子化工材料的需求在不断的增加。
高分子化工材料能够有效融入到人们的日常生活之中,给人们的生产、生活提供较大的便利。
主要是从稀土催化材料、聚烯烃材料以及生物医用材料入手,对高分子化工材料的特点、用途和发展现状进行详细而全面的分析和说明。
关键词:高分子化工;材料;特点;用途;发展现状高分子化工主要是将高分子作为基础进行复合,合成高分子化合物,同时将共混材料的成品和制备进行有效制造的工业形式。
通过从材料使用和产品用途进行有效划分的时候,能将高分子化工分为多样工业形式,比如说橡胶工业、塑料工业、橡胶工业以及化学纤维工业等。
1 高分子材料特点概述第一,分子量大。
因分子是高分子化工材料的基本单位,因此在高分子化工材料中的分子数量非常多,并且分子的质量也较高。
而又因高分子化工材料内部的分子数量多,使得分子之间的排列比较紧密,其紧密性会更强。
第二,多分散性。
高分子化工材料中的相对分子质量和尺寸都远大于小分子或者中分子,并且其分子形态更为多样,因此分子会呈现多分散性。
2 高分子化工材料的用途2.1 军工领域军工业的产品需要能应对较为恶劣的环境,例如高热、较强的严寒等,因此产品的材料性能是十分重要的,要能很好地经受恶劣环境的考验,高分子化工材料所具有的良好耐热、耐腐蚀等优点正好可以满足军工产品的材料需求,为此在军工业的防弹衣、抗高温保护罩制作方面都会使用高分子化工材料,而高分子材料性能的可设计性又能进一步为军工业的产品材料提供良好的技术保障。
除此之外,在交通运输和海洋工程等领域高分子化工材料也是其不可缺少的基础性材料。
随着对高分子化工材料的不断研究和发展,高分子化工材料已经能有效地替代部分金属材料的作用,展示其所拥有的既轻又强的特点。
2.2 稀土领域在稀土领域中高分子化学材料主要是指稀土催化材料,稀土催化材料有多种,如稀土钙钛矿催化材料、分子筛稀土催化材料等,这些材料有着使用方便、抗毒性强、耐高温等特点,使用的范围较大,是当前很多环保催化剂的原材料。
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稀土在高分子材料中的应用摘要:论述了稀土在高分子材料中的基本应用,如作为稳定剂、催化剂、补强剂、促进剂、偶联剂、颜料、催干剂及其特殊的功能性应用,如作为磁性剂、抗菌剂、阻燃剂、光能转化剂等。
并展望了稀土在高分子材料中的应用前景。
关键词:高分子材料;稀土;应用Application of Rare Earths in Polymeric MaterialsLei Guo,Ge HuAbstract:In this paper, the traditional applications of rare earth such as stabilizers, catalyzers,accelerants, coupling agents, and pigments as well as the functional applications such as magnetic agents,antimicrobial agents, fire retardants, and light energy converters in the polymeric materials wereintroduced. An outlook was given on the future application of rare earths in the polymeric materials.Key words:polymeric material; rare earth; application1引言稀土共17种元素,包括Sc、Y和镧系(从La到Lu)。
稀土元素具有独特的4f电子结构,丰富的能级跃迁,大的原子磁矩,很强的自旋轨道耦合等特性。
与其他元素形成稀土配合物时,配位数可在3~12间变化,使稀土化合物晶体结构多样化[1]。
这些特性赋予稀土元素及其化合物独特的光、电、磁、热等功能,在一些体系中加入少量的稀土化合物往往产生不同于原体系的性能,因而有“工业味精”之称,被认为是构筑信息时代新材料的宝库。
稀土在轻工纺织和农林畜牧等各个领域以及有色冶金、石油化工、玻璃陶瓷、磁性材料等功能材料方面均取得了可喜的成绩。
稀土在高分子材料中的应用是其应用研究的一个重要方面,涉及有机合成、精细化工、材料加工等领域。
有关研究已显示稀土化合物在改进高分子材料加工和使用性能等方面具有独特的功效,并赋予高分子材料新的特殊功能[2]。
本文系统论述了稀土在高分子材料中的应用。
2稀土在高分子材料中的基本应用2.1稳定剂稀土稳定剂的主要成分是镧和铈的有机或无机盐类。
其主要品种是硬脂酸稀土及稀土盐和铅盐复合型稳定剂。
传统的稳定剂不是有毒(无机铅盐、钡-镉皂),就是价格昂贵(有机锡),稀土稳定剂以其无毒,光、热稳定性好,价格便宜等优点,被认为是环保型“绿色”稳定剂,它在塑料,尤其在聚氯乙烯(PVC)中是良好的稳定剂。
橡胶制品中加入稀土化合物后,胶料老化系数提高,焦烧时间延长[3-5]。
1971年,高田幸人等[6]首先报道了硬脂酸镧、铈等稀土有机弱酸盐对PVC的热稳定作用,并指出它们具有毒性低、润滑性好、制品透明性高、光稳定性好等显著优点。
1986年张永祥等[7]报道,氢氧化稀土用于代替硬管、软管、人造革、鞋底和片材的制品加工中使用的无机铅盐热稳定剂,可消除铅毒,扩大制品的应用范围,提高生产效率,改进产品品质,并降低制品成本。
20世纪90年代以来,我国已研制出了一系列稀土热稳定剂:羧酸稀土及其液体复合热稳定剂、单硬脂酸稀土、双硬脂酸稀土、稀土−锌复合热稳定剂等。
近来研究稀土醇盐与改性丁苯橡胶(PSBR)乳液反应制成含稀土的PSBR胶片,再与天然橡胶混合使用的实验表明[8],稀土元素对天然橡胶抵抗热氧化有很强的作用。
另有报道添加CeO2可明显提高硅橡胶的耐热性[9],同时CeO2是浅色耐热添加剂,在对颜色有特别要求的耐热硅橡胶中更有价值。
2.2催化剂稀土元素独特的价电子层结构使其在催化化学方面具有独特的作用。
稀土催化剂由稀土羧酸盐、烷基铝和氯化物组成,是合成高度立构规整结构聚丁二烯的高效催化剂体系。
在橡胶合成中使用稀土催化剂,橡胶的品质好、伸长率大、成本低、产量大、加工性能好、动力消耗低。
最早见诸报道的是1956年Saldick[10]用铈盐引发丙烯腈聚合。
我国于上世纪60年代初采用稀土氯化物和稀土β−二酮类螯合物与烷基铝组成的非均相和均相络合催化剂聚合丁二烯成功开辟了稀土催化剂在高分子合成中的应用[11-12]。
中科院长春应化所对稀土催化双烯聚合进行了系统研究,在催化剂开发、催化作用规律、产物性能、催化剂活性体分离及聚合特征和反应过程等方面取得了一系列重要成果[13]。
90年代浙江大学先后用稀土络合催化剂使乙炔、苯乙炔和烷基炔烃聚合[14-15],并成功地使环氧乙烷、环氧丙烷和环氧氯丙烷等开环聚合[16-17]。
随后国内许多大学、研究所做了大量的研究工作,其中用稀土催化剂合成的异戊橡胶和顺丁橡胶在我国已经工业化。
继中国之后,前苏联、美国、意大利、日本、德国、英国等国相继开展稀土催化双烯烃聚合研究,有的还进行了工业化生产,如德国Bayer公司生产钕系顺丁橡胶(Buna 22-24,Buna29),其性能优于Ni、Co、Ti和Li等催化体系制备的聚丁二烯橡胶[18]。
稀土化合物还被作为光敏催化剂用于塑料降解。
已有研究者报道[19]硬脂酸铈可用作低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料的光敏催化剂。
1994年,林宜超等[20]发明一种长链烷烃羧酸有机稀土络合物光敏催化剂,其分子式为(R’COO),并研究了其在可控光降解聚乙烯薄膜中的应用。
陈庆华等[21]发现采用羧酸稀土配合物作为光敏剂开发的“可环境消纳塑料”具有避光继续氧化降解功能,这是实现“可环境消纳塑料”在垃圾系统中与土壤同化的关键技术之一。
探索提高稀土催化剂效率的方法和寻找适宜的非金属链转移剂等,从而获得催化剂效率和设计合成橡胶能力的提高,仍是今后稀土催化剂在高分子材料中研究和开发的重要课题。
2.3补强剂有关研究表明[22-24],稀土作为填料或填料的表面改性剂对橡胶具有明显补强作用。
稀土氧化物超微粉末、羧酸稀土填入到橡胶中,硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率都得到大幅度的提高。
张明等[25]认为稀土金属与有机分子之间形成了化学键,稀土元素中含有大量空的f 轨道,很容易形成络合物。
硫化胶样品在受力时,其中稀土元素的空f轨道与有机分子之间产生了“瞬时巨大络合物”引起其力学性能的增强效应。
稀土化合物作为添加剂也能明显提高塑料的力学和加工性能。
1987年,山东冶金研究所在聚四氟乙烯中添加氢氧化稀土、氧化铈等稀土化合物,发现硬度、拉伸强度明显提高,耐磨性提高达5倍之多[26]。
王增林等[27]报道,添加稀土氧化物超微粉可不同程度提高聚丙烯的热稳定性并使其软化温度提高约70℃,显著地提高了其使用温度,扩大其使用范围。
汪联辉等[28]报道,用有机镨、钕化合物掺杂聚苯乙烯,可使其热稳定性、冲击强度、弯曲强度等力学性能得到明显提高。
2.4促进剂橡胶硫化促进剂是能够加快橡胶与硫化剂反应速度的一类物质,目前使用的促进剂为过渡金属和碱土金属的配合物,在应用过程中普遍存在硫化稳定性差、易焦烧和具毒性等缺点。
文献[29-31]发现镧、钕、铕配合物都具有良好的硫化促进性能,与传统的促进剂相比,普遍能很好地改善胶料的硫化速度和焦烧安全性,同时也提高了胶料的力学性能,是一类具广阔应用前景的新型硫化剂。
自Jorgenson[32]和Brown等[33]报道制得二乙基二硫代氨基甲酸与稀土的配合物后,章伟光等[34]以甲醇为溶剂,于空气中一步合成出二乙基二硫代氨基甲酸稀土(镧、钕、铕和混合稀土)4种固体配合物,并首次对二硫代氨基甲酸稀土配合物用作橡胶硫化促进剂进行研究。
韦凤仙等[35]在无水乙醇中合成了8种2-巯基苯并噻唑稀土配合物,并首次进行了橡胶硫化促进性能实验。
俞华英等[36]研究了烷基二硫代磷酸盐促进剂在天然橡胶胎面胶中的应用,结果表明,胶料的抗硫化返原性能和300%拉伸应力提高,而脆性温度降低。
2.5偶联剂为改善无机粒子与高分子树脂基体之间的相容性,通常要对无机粒子表面进行氧化、热、等离子体以及偶联处理等。
近年来,广东炜林纳功能材料有限公司和中科院广州化学所等合作,开发出一种含稀土配合物REC,当用以处理无机粒子时,可明显改善在聚丙烯基体中的分散性,提高复合物的冲击性能和流动性。
REC作为偶联剂用于聚丙烯/碳酸钙体系,可明显改善共混体系的加工性能,冲击性能和热机械性能[37];中国科学院广州化学研究所陈铭才课题组发现这种由镧元素与羧酸及酯类配体所形成的配合物LaC处理过的某些碳酸钙等无机粒子时可诱导聚丙烯产生一定量的β晶形,进而明显改善聚丙烯复合材料的冲击性能。
2.6颜料随着塑料、涂料等材料生产的持续增长,开发新型环保型的无机颜料引起人们的重视。
1993年法国的罗纳普朗克公司首先取得突破,研制出了以γ-Ce2S3为基本组分的新型橙色和红色颜料。
我国利用特定稀土元素中的5d-4f电子跃迁原理,通过吸收自然光、灯光、紫外光等,贮存能量,在暗处或夜间以可见光的形式释放能量,实现吸光-发光过程的无限重复,成功研制出了稀土蓄光型自发光颜料[38]。
这种颜料大大减少了因使用含Cd、Cr、Pb、Hg 等有毒重金属无机颜料所造成的环保问题,也解决了以硫化物为基质的发光塑料制品光亮度差、发光时间短、只呈现某种颜色光、没有光转换功能的缺陷。
目前利用稀土颜料制成的发光塑料广泛用于灯箱广告、舞台设计、交通标志、夜间安全服饰、家用电器等。
特别是用于生产农用大棚塑料膜,能将可见光转为红外光,对提高地温,加速植物的光合作用,除草灭虫,改变农作物营养成分均有明显效果。
2.7助染剂稀土(主要用氯化稀土)添加在酸性染料中,起到助染作用,可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观品质及手感柔软度、节约染料及减少环境污染、减轻劳动强度和降低动力消耗等。
稀土染色应用的推广有10多年的历史[39],已应用在羊毛、腈纶、纯棉、锦纶、真丝、黏胶、人造棉、亚麻、苎麻等各种天然纤维、化纤及其混纺染色助染。
2.8催干剂在涂料工业中,传统的催干剂一般是Co、Mn、Pb、Zn、Ca等金属有机酸皂。
但铅有毒,易使产品产生沉淀,而钴价格昂贵,我国资源少,主要依靠进口。
稀土催干剂通常为稀土脂肪酸和稀土环烷酸络合物,可改善涂料颜色,提高涂膜交联度、硬度和耐溶剂性,能消除铅和钙的污染,克服钴催干剂易引起涂料结皮、涂膜起皱等缺陷,且价格便宜,特别是我国的稀土资源又相当丰富[40]。
3稀土在高分子材料中的功能性应用3.1抗菌剂稀土元素有较好的抗菌、抗肿瘤、抗艾滋病等生物活性,很早就作为抗菌剂用于医学领域。