[發(fā)明專利]一種高透明紫外阻隔聚合物組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710328756.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN108864673B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東為富;汪洋;王雪飛;李婷;馬丕明;陳明清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L69/00
• 分類號(hào): C08L69/00;C08L25/06;C08L33/12;C08L29/04;C08L45/00;C08L55/02;C08L67/02;C08L79/04
• 代理公司: 11550 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 周媛

本發(fā)明公開了一種高透明紫外阻隔聚合物組合物及其制備方法和應(yīng)用。所述組合物包括：聚合物和空心聚多巴胺納米顆粒；或者聚合物、空心聚多巴胺納米顆粒和抗氧劑；以聚合物為100重量份計(jì)；空心聚多巴胺納米顆粒為0.5～10重量份；抗氧劑為0.01～1重量份。制備方法包括以下步驟之一：(a)將聚合物、空心聚多巴胺納米顆粒和/或抗氧劑按所述用量熔融共混后制得所述聚合物組合物；(b)將聚合物溶于有機(jī)溶劑中，再加入所述用量的空心聚多巴胺納米顆粒，經(jīng)攪拌混合均勻、干燥后得到聚合物組合物。本發(fā)明在維持聚合物透明性同時(shí)增強(qiáng)聚合物的紫外阻隔能力和光穩(wěn)定性，提高聚合物的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高透明紫外阻隔聚合物組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

紫外線按其波長的長短分為短波UVC(200-280nm)、中波UVB(280-320nm)和長波UVA(320-400nm)。其中太陽是天然紫外線的主要來源，紫外線透過大氣層最終到達(dá)地面。適量的紫外線能夠促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成，且有殺菌消毒功能，但長期的紫外輻射則容易傷害眼睛，加速皮膚老化并可誘發(fā)皮膚疾病甚至引發(fā)癌癥。同時(shí)，紫外線具有的加高能量能夠破壞聚合物的化學(xué)鍵、引發(fā)自動(dòng)氧化反應(yīng)，最終導(dǎo)致樹脂力學(xué)性能顯著下降，影響了材料的使用壽命。

發(fā)展紫外線屏蔽材料離不開紫外線屏蔽劑的開發(fā)，后者可通過對(duì)紫外線的吸收或反射作用達(dá)到阻隔紫外線的目的。紫外線屏蔽劑大體上可分為有機(jī)紫外線屏蔽劑(苯并三唑類、二苯甲酮類、水楊酸類)和無機(jī)紫外線屏蔽劑(主要是金屬氧化物納米粒子)兩類，每一類都存在缺陷和不足。例如：常用的有機(jī)紫外線屏蔽劑雖然紫外線吸收效率高，但是存在熱穩(wěn)定性不佳、在使用過程中易損失、容易被自由基降解等缺點(diǎn)；無機(jī)紫外線屏蔽劑盡管光、熱穩(wěn)定性好，但是常與聚合物基體不相容，造成體系不透明，同時(shí)，光催化活性普遍較強(qiáng)，易降解聚合物基體。一直以來，研究人員就如何提高紫外線屏蔽劑及其涂層的性能方面做了很多工作，但是，仍然不能滿足人們對(duì)高效、耐用、易制備和經(jīng)濟(jì)的紫外線屏蔽劑及其涂層的需求。

也有采用在聚合物基材表面涂敷抗紫外膜的方式來實(shí)現(xiàn)抗紫外線的效果。此種方法對(duì)涂布的精密性、均勻性以及涂布效果要求較高，且成品率難以控制。同時(shí)耐久性差，層薄膜易從基材表面脫落。

最近，Advanced Functional Materials,2013,23(22):2805-2811“Selective UVReflecting Mirrors Based on Nanoparticle Multilayers”一文中提出了紫外反射機(jī)理。基于TiO₂和ZnO粒子層層自組裝制備了多層復(fù)合膜，該復(fù)合膜能夠有效地反射紫外線，避免了粒子吸收紫外線而誘發(fā)聚合物光降解的缺點(diǎn)。但是，該方法操作復(fù)雜，難以工業(yè)推廣。

公開號(hào)CN101233196A公開了一種含黑色素的功能性薄膜及其制備方法，但該方法制備的黑色素的粒徑不可控、功能薄膜透明性低。也有文獻(xiàn)報(bào)道通過在聚合物薄膜表面涂覆聚多巴胺層的方法來屏蔽紫外線，但該方法操作復(fù)雜，薄膜的透光率較低。因此，如何制備高透明性的紫外線屏蔽功能性組合物仍然是一個(gè)關(guān)鍵的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供了一種聚合物組合物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明得到的聚合物組合物能夠維持聚合物高透明性同時(shí)增強(qiáng)聚合物的紫外線阻隔能力，提高聚合物的使用壽命，并且可應(yīng)用于防紫外線輻射材料，以及防紫外線耐老化光電器件領(lǐng)域。

本發(fā)明的目的之一是提供一種高透明紫外阻隔聚合物組合物。

所述組合物由包括以下組分的原料制備而得：

聚合物和空心聚多巴胺納米顆粒；

其中以所述聚合物的用量為100重量份計(jì)，空心聚多巴胺納米顆粒為0.5～10重量份；優(yōu)選1～5重量份。