[發明專利]氨基二乙酸插層結構選擇性紅外吸收材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810114882.9
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN101289220A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 李殿卿;王麗靜;徐向宇;林彥軍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01G1/00
• 分類號: C01G1/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 何俊玲

技術領域

本發明涉及一種氨基二乙酸插層結構選擇性外吸收材料及其制備方法。

背景技術

近年來，紅外線吸收材料作為重要的功能助劑，在提高農用薄膜保溫性能方面發揮著重要作用。目前，國內農膜企業使用的保溫劑主要是礦物質類，品種有高嶺土、滑石粉、硅藻土、硅石、絹云母、碳酸鈣等。但由于化學組成、結構以及顆粒形態的原因，這些物質的紅外線吸收能力較低，并伴生有雜晶相且顆粒較大，直接導致其在農膜中分散性能不良、影響可見光透過性能、加速農膜老化以及降低農膜使用壽命和使用效果。亞氨基二乙酸(IDA)、N-(2-羥乙基)亞氨基二乙酸(HIDA)和甲基亞氨二乙酸(MIDA)均為白色結晶性粉末狀物，是一類性能優異的紅外線吸收材料(IDAs)，在1600-700cm^-1處的紅外線波段有良好的吸收性能。主要用作離子交換樹脂原料、金屬表面處理材料、農藥用原料，用作絡合劑，用于有機合成等。但IDAs熱穩定性較差，高溫時易分解，且IDAs本身酸性較強并具有腐蝕性，與塑料直接接觸會加速破壞材料的性能，因此其應用范圍受到限制。

水滑石(Layered?Double?Hydroxides，簡寫為LDHs)是一類重要的新型無機功能材料，尤其近年來，水滑石在塑料添加劑方面有了新的應用。利用水滑石具有的插層組裝的性能和良好的光熱穩定性，將其作為塑料添加劑本體或載體具有很高的應用價值。因此，利用水滑石的離子交換特性，將IDAs插入到水滑石層間可以提高IDAs的熱穩定性，結合IDAs本身的紅外線吸收性能，可制備出熱穩定性優良的有機/無機復合型紅外吸收劑。LDHs層板的“分子容器”的作用，使得IDAs陰離子與層板相互作用而羧酸基不能直接與塑料發生作用，結合水滑石層板本身的紅外屏蔽和IDAs自身結構所決定的紅外吸收性能，此種新材料可以作為紅外吸收劑應用于聚烯烴中。

文獻[1]許國志、郭燦雄、段雪、姜傳庚，PE膜中層狀雙羥基復合氫氧化物的紅外吸收性能，應用化學，1999(16)3：45-48中通過X射線粉末衍射、紅外光譜、掃描電子顯微鏡、熱分析、圖象分析等手段考察了鎂鋁水滑石粉體作為保溫填料加到聚乙烯農用薄膜后材料性能的變化，并與填加常用保溫劑——滑石粉填料的薄膜進行了比較。結果表明，PE/水滑石膜的紅外吸收性能明顯優于PE/滑石粉膜；而固體粉體在薄膜中的分散性能、薄膜可見光的透過性能、熱穩定性及力學性能等均未受到明顯影響。對水滑石粉體的紅外光譜研究表明.其顯著的紅外吸收效果主要因水滑石特殊的層狀結構和化學組成所致。

文獻[2]矯慶澤，趙蕓，謝暉，D.G.Evans，段雪，水滑石的插層及其選擇性紅外吸收性能，應用化學，2002，Vol?19，No.10，1011-1013中以鎂鋁碳酸根水滑石為前體，以去離子水為介質，用離子交換法組裝了MgAl-CO₃SO₄-LDHs水滑石，發現SO₄^2-部分進入MgAl-CO₃-LDHs層間，形成的MgAl-CO₃SO₄-LDHs水滑石仍保持原LDHs層狀結構，新型LDHs在散熱波長范圍內的選擇性紅外吸收性能明顯增強。

發明內容

本發明的目的是提供一種氨基二乙酸插層結構選擇性紅外吸收材料；本發明的另一個目的是提供該紅外吸收材料的制備方法。

本發明提供的氨基二乙酸插層結構選擇性紅外吸收材料簡寫為：IDAs-LDHs，其為超分子結構，晶體結構為類水滑石材料的晶體結構，其分子式為：

(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂(A^2-)_a(B^n-)_b·mH₂O