[發(fā)明專利]一種高效阻隔紫外線的復配材料及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103045066A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳楚偉;陳曉青
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發(fā)明涉及一種高效阻隔紫外線的復配材料及其制備方法，屬于防紫外材料領域。?

背景技術

在紫外線阻隔領域把能阻隔280~400nm波段的材料定義為全防紫外線材料，而現(xiàn)在市場上能高效阻擋紫外線的光學薄膜主要都集中在380nm以下的紫外阻隔，不能真正成為全防紫外材料。而在紫外線領域380～400nm波段的長波紫外線對衣物和人體皮膚的穿透性遠比中波紫外線要強，可達到真皮深處，雖不會引起皮膚急性炎癥，對皮膚的作用緩慢，但可長期積累，是導致皮膚老化和嚴重損害的原因之一，而汽車玻璃和當陽面的建筑玻璃則是受此長期影響的重要領域，也是新防紫外材料需要考慮的重要方向。目前，我們生活中較為常見的具有高效阻擋紫外線的產品僅局限在高檔眼鏡的樹脂鏡片中。但因為樹脂鏡片可達到1000～5000um，因此可以大量添加紫外吸收劑并實現(xiàn)在280nm～400nm實現(xiàn)高效阻隔的效果。但在光學薄膜領域，涂層的厚度僅為幾個微米，到十幾個微米。如果按照光學樹脂鏡片的添加量來實現(xiàn)光學薄膜在280~400nm的高效阻隔則因大量負面效應而成為難題。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種在280nm～400nm高效全防紫外和優(yōu)良防紅外性能且低成本的復配材料。?

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述復配材料的簡單快捷的制備方法。?

本發(fā)明提供了一種高效阻隔紫外線的復配材料，由下重量份原料制成：?

上述復配材料原料中紫外線吸收劑的重量份優(yōu)選為2.6~5.2份。?

所述的紫外吸收劑包括：羥基甲氧基二苯甲酮或羥基苯酚三嗪。?

上述復配材料原料中含錫金屬氧化物的重量份優(yōu)選為10~15份。?

所述的含錫金屬氧化物包括：納米氧化錫銻或納米氧化銦錫，可自備也可外購。?

上述發(fā)明中所述的偶聯(lián)劑包括：3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或四異丙基二(二辛基亞磷酸酰氧基)鈦酸酯中一種。?

上述發(fā)明中所述的成膜樹脂包括：聚氨酯、聚丙烯酸酯或乙烯基樹脂中一種或幾種。?

所述的溶劑包括：乙醇、異丙醇、乙二醇、丁酮、環(huán)己酮或甲基異丁基甲酮中一種或幾種。?

上述發(fā)明中所述的分散促進樹脂包括：含羥基或羧基的丙烯酸樹脂、含羥基或羧基的乙烯基聚合樹脂、或者含羥基或羧基的聚酯樹脂中的任意一種。?

本發(fā)明還提供了一種如上所述的復配材料的制備方法，具體是將含錫金屬氧化物與偶聯(lián)劑加入到溶劑中進行剪切，剪切后得到的混合液烘干后得到干燥物；將得到的干燥物混合紫外吸收劑和分散促進樹脂在溶劑中研磨成分散液；并將制得的分散液加入到溶有成膜樹脂的溶液中混合均勻，即制成成品。?

上述制備方法中剪切線速度控制在18～20m/s，剪切時溫度控制在80～100℃，剪切時間20～40min；所述研磨在線速度為8～12m/s下研磨12～24h。?

本發(fā)明制備方法的具體步驟如下：?

第一步，將含錫金屬氧化物與偶聯(lián)劑放入有溶劑密閉容器中進行高速剪切混合，其剪切頭最大線速度控制在18～20m/s，溫度控制在80～100℃，并持續(xù)20~40分鐘，之后將高剪切后的混合物放入烘箱中烘干得到干燥物，備用；?

第二步，將第一步的干燥物研磨成粉末后放入有溶劑的研磨罐中，加入紫外吸收劑和分散促進樹脂，在線速度為8～12m/s的速度下研磨12～24h成分散液；?

第三步，在常溫下將成膜樹脂放入含有溶劑的容器中攪拌溶解后加入分散液，繼續(xù)混合至均勻后制成成品。?

本發(fā)明的高效阻隔紫外線的復配材料，通過偶聯(lián)劑將含有羥基的紫外吸收劑與含錫金屬氧化物形成物理纏繞或化學鍵合后形成有機和無機復配材料的基礎成分，且只有紫外吸收劑在2.6~8份（特別是在2.6~5.2份），同時結合含錫金屬氧化物在10~20份時（特別是在10~15份時），該基礎成分在280~2500nm波長范圍內的光線才有突出選擇性的吸收，特別是在280~400nm的紫外區(qū)阻隔幾乎達到100%，在780～2500nm波長范圍內的阻隔也達到55～?95%。該基礎成分通過含羥基或羧基的分散促進樹脂均勻分散在基料樹脂中，并且紫外吸收劑的用量少，而金屬氧化物占體積少，在同時達到很好的阻隔紫外和紅外光線效果的同時，也大大降低了阻隔材料的厚度。?