[發明專利]一種類水滑石紫外吸收劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201310109498.0
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN104087243A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 楊桂生;李宏林;吳玉程
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;C01F7/00;C01G9/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于材料技術領域，涉及一種類水滑石紫外吸收劑及其制備方法。

背景技術

目前常用的抗紫外材料主要包括兩種，一種是有機化合物，如水揚酸類、肉桂酸類、有機磺酸類、二苯甲酮類、苯并三唑類，其僅對紫外線有吸收作用，且價格昂貴，穩定性差和壽命短，應用于化妝品容易被皮膚吸收，對人體有害；另一種是無機材料，如氧化鋅、氧化鈦和氧化鐵等，具有吸收和屏蔽紫外線的雙重作用，但用于塑料制品是只適用于著色產品，不適合透明產品，雖然近年來發展起來的納米氧化鋅和納米氧化鈦在不同方面有所改善，但應用過程中以團聚分散性差。

類水滑石（LDHs）是由層間陰離子及帶正電荷層板堆積而成的化合物。LDHs的化學組成決定其具有離子交換能力、吸附和催化性能；同時還具有耐熱性、耐輻射性和耐酸堿性，因而成為在吸附、離子交換和催化以及光、電、磁等方面都具有巨大潛力和極具誘人前景的新材料。目前利用LDHs離子交換性質、煅燒后再生和重復插層特性將有機紫外吸收劑陰離子引入水滑石層間制備類水滑石紫外吸劑存在較多缺陷。專利CN1318595A利用LDHs煅燒得到LDO與不同有機紫外吸收劑發生表面接枝反應得到一類具有加強紫外阻隔或選擇性紫外阻隔性能的無機-有機復合材料，但所得產品純度、結構和性質均不易控制。發明CN101024759A利用LDHs的陰離子交換性及離子交換選擇性，選擇不同有機紫外吸收劑與LDHs組裝得到一類具有紫外吸收性能的層狀無機-有機復合材料，但制備工藝要求嚴格，其中PH較難控制，產品結晶度不高。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種類水滑石紫外吸收劑，該類水滑石紫外吸收劑具有結晶度高、產品純度高、結構穩定等優點。

本發明的另一個目的是提供一種上述類水滑石紫外吸收劑的制備方法，利用水滑石（LDHs）經煅燒后在不同有機紫外吸收劑溶液再生性，將有機紫外吸收劑陰離子引入水滑石層間，制備一類高性能的類水滑石紫外吸收劑。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種類水滑石紫外吸收劑，由雙金屬氧化物與有機紫外吸收劑按照1：（1～3）的摩爾比制成。

所述的類水滑石紫外吸收劑中，有機紫外吸收劑層插在水滑石層間。

所述的雙金屬氧化物選自鋅鋁雙金屬氧化物（Zn-Al?LDO）、鎂鋁雙金屬氧化物（Mg-Al?LDO）或鎳鋁雙金屬氧化物（Ni-Al?LDO）中的一種或一種以上。

所述的雙金屬氧化物由水滑石經450-500℃煅燒3-5小時得到的，其中所述的水滑石為鋅鋁水滑石（Zn-Al?LDHs）、鎂鋁水滑石（Mg-Al?LDHs）或鎳鋁水滑石（Ni-Al?LDHs）中的一種或一種以上。

所述的有機紫外吸收劑選自水揚酸類紫外線吸收劑、肉桂酸類紫外線吸收劑、有機磺酸或苯甲酸類紫外線吸收劑。

所述的水揚酸類紫外線吸收劑為磺基水楊酸（2-羥基-5-磺基苯甲酸）；

所述的肉桂酸類紫外線吸收劑為4-羥基-3甲氧基肉桂酸；

所述的有機磺酸類紫外線吸收劑為2-苯基苯并咪唑-5-磺酸；

所述的苯甲酸類紫外線吸收劑選自對甲氧基苯甲酸、對二甲氨基苯甲酸、2,3-二甲氧基苯甲酸或2,4-二甲氧基苯甲酸中的一種或一種以上。

一種上述類水滑石紫外吸收劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備雙金屬氧化物LDO：

將水滑石(LDHs)放到馬弗爐中450℃-500℃煅燒3-5小時得雙金屬氧化物（LDO）；

（2）制備類水滑石紫外吸收劑：

在三口燒瓶中將有機紫外吸收劑溶于乙醇蒸餾水混合溶液，再加入步驟（1）制得的雙金屬氧化物，其中雙金屬氧化物與有機紫外吸收劑的摩爾比為1：（1～3），氮氣保護下，在60℃-80℃下反應5-10小時，然后用蒸餾水洗滌4-8遍，干燥后得到類水滑石紫外吸收劑。

所述的步驟（2）中乙醇蒸餾水混合溶液中乙醇的含量為總溶液體積的60～80%。

所述的步驟（2）中乙醇蒸餾水混合溶液的用量視反應容器而定，可選1000ml。

本發明制備步驟中溶解有機紫外吸收劑的溶劑的選擇和配比非常重要，單純采用蒸餾水無法制備出本發明所述的類水滑石紫外吸收劑，發明人通過多種溶劑的組合試驗，最終發現采用蒸餾水和乙醇配制的溶液作為溶劑，特別是當乙醇蒸餾水混合溶液中乙醇的含量為總溶液含的體積的60～80%時制備出的類水滑石紫外吸收劑中有機紫外吸收劑層插在水滑石層間，具備優良的抗紫外性能，且制得的產品穩定性強，壽命高、更環保。