[發明專利]一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711453993.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108084613A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 陳宇
• 申請（專利權）人: 安徽榮澤科技有限公司
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L33/24;C08L23/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/22;C08J5/18;C08F220/58;C08F220/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，首先通過氯化鈰和氯化鋅水解沉積在納米二氧化鈦表面，得到表面包覆摻鈰氧化鋅的納米二氧化鈦，再采用偶聯劑KH?550表面處理，得到有機硅改性的抗紫外顆粒；然后以2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸和甲基丙烯酸羥乙酯聚合得到聚丙烯酸酯聚合物，再將其和聚偏氟乙烯在轉矩流變儀中進行混煉；最后將混煉后的混合料在N，N?二甲基乙酰胺中熱熔融，脫泡，流延成膜，得到一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜。本發明的薄膜，具有良好的耐腐蝕性、化學穩定性、耐紫外線輻射性、耐氣侯性等特點。

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜及其制備方法。

背景技術

聚偏氟乙烯(PVDF)因具有優良的耐候性、耐熱性、耐酸堿性，成膜過程條件易控制并且力學性能好等優點，是一種性能優良的膜材料。但是紫外線輻射可使聚偏氟乙烯的韌性、強度等力學性能下降，因此，聚偏氟乙烯的抗紫外改性具有重要的意義。納米二氧化鈦粒子抗紫外線性能好，對紫外線屏蔽的波段范圍大，并有抗菌、防霉和消臭的功能，性價比高，是理想的紫外線屏蔽劑。

目前對聚偏氟乙烯薄膜的抗紫外改性一般采取膜表面改性的方法，這種改性方法僅是對膜表面改性，不能達到對膜內孔壁的改性目的。因此，需要一種更加經濟、高效且操作簡單方便的改性技術實現對PVDF薄膜的抗紫外性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐紫外線輻射性、耐氣侯性良好的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，首先通過氯化鈰和氯化鋅水解沉積在納米二氧化鈦表面，得到表面包覆摻鈰氧化鋅的納米二氧化鈦，再采用偶聯劑KH-550表面處理，得到有機硅改性的抗紫外顆粒；然后以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸羥乙酯聚合得到聚丙烯酸酯聚合物，再將其和聚偏氟乙烯在轉矩流變儀中進行混煉；最后將混煉后的混合料在N，N-二甲基乙酰胺中熱熔融，脫泡，流延成膜，得到一種抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜。

所述的抗紫外性能優異的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）以無水乙醇為溶劑制備納米二氧化鈦的懸濁液，并超聲30-40min，開始磁力攪拌并升高溫度至50-60℃，保持溫度恒定，緩慢滴入氯化鈰和氯化鋅混合溶液，同時保持混合溶液的pH為8-9，滴加完畢后繼續恒溫磁力攪拌10-12h，對漿液進行洗滌、過濾、干燥、高溫煅燒處理，即可得到表面包覆摻鈰氧化鋅的納米二氧化鈦；其中氯化鈰和氯化鋅混合溶液中氯化鈰和氯化鋅質量比為1：6-8；納米二氧化鈦、無水乙醇和氯化鋅質量比為1：12-15：0.6-0.8；

（2）將表面包覆摻鈰氧化鋅的納米二氧化鈦超聲分散在無水乙醇和去離子水8-9：1的質量比配置的混合溶液中，并在攪拌條件下加入偶聯劑KH-550，升高溫度至70-80℃，恒溫磁力攪拌5-8h，經離心、洗滌、干燥后得到有機硅改性的抗紫外顆粒；其中表面包覆摻鈰氧化鋅的納米二氧化鈦、無水乙醇和偶聯劑KH-550的質量比為1：8-10：0.1-0.2。

（3）將2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入到二甲基甲酰胺，混合攪拌均勻，加入甲基丙烯酸羥乙酯和偶氮二異丁腈，繼續混合攪拌均勻，升高溫度至65-75℃，恒溫磁力攪拌反應6-8h，冷卻至室溫，減壓蒸餾除去二甲基甲酰胺和未反應的單體，石油醚洗滌減壓蒸餾后的產物2-3次，50-60℃真空干燥，得到聚丙烯酸酯聚合物；其中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯和偶氮二異丁腈的質量比為1：3-5：0.4-0.6：0.01-0.02；