一种紫外屏蔽薄膜制造技术

本发明专利技术涉及一种紫外屏蔽薄膜，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术以没食子酸、环氧大豆油、环氧氯乙烷等原料制树脂基料，其中没食子酸含有三个羟基和一个羧基，与双酚A相似，可在体系中提供良好的热性能和力学性能；本发明专利技术以蓖麻蚕丝纤维用多巴胺液、壳聚糖、氧化石墨烯等依次处理，再利用氧化石墨烯和壳聚糖间的静电吸附作用使得氧化石墨烯和壳聚糖层层交替沉积，进而提高表面的活性及紫外保护性能，其中所含官能团如邻苯二酚、胺基、亚氨基等也会被引入其表面，而邻苯二酚基团又可与含胺基、巯基的分子进行反应，对材料表面进行二次功能化，进一步提高其内部联结度，可有层次地提高内部的稳定性及抗紫外性能。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外屏蔽薄膜
本专利技术涉及一种紫外屏蔽薄膜，属于高分子材料

技术介绍
随着经济的高速发展，高分子材料的使用已经渗透到生活的各个领域，给我们的生活带来了极大的便利，尤其是高分子薄膜材料，应用面极为广泛。然而，绝大多数高分子薄膜材料在自然中难以降解，导致环境污染问题。同时合成这类高分子薄膜的原料来源于有限且不可再生的石油资源，这不符合人类可持续发展的要求。随着资源的日益短缺及人们对环境问题的高度关注，开发完全可生物降解性高分子薄膜材料已成为现今国内外研究热点。聚乳酸(PLA)可采用玉米淀粉等可再生资源加工制造，减少了对传统石油资源的依赖，并且PLA是一种无毒、易加工、可完全生物降解的聚合物，它具有较好的化学惰性和良好的生物相容性，可应用于薄膜、纤维和塑料等领域，PLA薄膜在农用地膜、商品包装膜、垃圾袋和电子屏幕保护膜等方面具有巨大的应用潜力，然而，PLA存在紫外线屏蔽性能差的缺点，一定上程度限制了它的使用。长波紫外线辐射(UV-A，315～380nm)会使皮肤老化，可能引起皮肤癌；中波紫外线辐射(UV-B，280～315nm)，会起细胞内的DNA改变，细胞的自身修复功能减弱，免疫机制减退，引起皮肤红肿和灼伤，甚至可能引起皮肤癌和白内障。由于大气层的吸收，很少的短波紫外线辐射(UV-C，200～280nm)能够到达地面。目前提高聚乳酸薄膜紫外线屏蔽性能的方法主要是通过添加紫外线屏蔽剂。紫外线屏蔽剂可以分为两类，一类是有机紫外线屏蔽剂，主要有水杨酸苯酯类、邻羟基二苯甲酮类、邻羟苯并三唑类和羟基苯三嗪类等；另一类是无机紫外线屏蔽剂，主要有氧化锌，二氧化钛，氧化铁，滑石粉和炭黑等。然而，有机紫外线屏蔽剂均为小分子，存在有毒、易渗出和稳定性差的缺点，无机紫外线屏蔽剂存在添加量大、可见光透明性差和聚合物基体性能损失严重的缺点。因此，亟待开发一种对紫外线具有良好屏蔽作用的薄膜。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用紫外屏蔽薄膜的稳定性、耐久性不佳的问题，提供一种紫外屏蔽薄膜。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种紫外屏蔽薄膜，按质量份数计，包括如下组分：4~8份聚乙烯、2~5份硫代硫酸钠、20~40份水、1~4份谷朊粉、3~7份增塑剂、2~5份分散剂、25~45份复合树脂基材、12~25份复合处理蚕丝纤维。所述复合树脂基材的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比3：1~2：16~30取没食子酸、环氧大豆油、环氧氯丙烷混合，升温至85~95℃，保温搅拌，得混合液，取混合液加入混合液质量1~4%的添加剂混合搅拌，降温，得作用液，取作用液调节pH，加入作用液质量6~10%的预处理纳米料混合搅拌，室温静置，过滤，取滤饼水洗，得树脂基料；（2）取树脂基料按质量比3：0.2~0.5：12~20加入辅料、试剂A混合搅拌，得预混料，加热至70~85℃，加入预混料质量65~90%的丙烯酸、预混料质量20~35%的对二苯酚、预混料质量12~18%的N，N΄-二甲基苄胺混合搅拌，升温至88~95℃，保温搅拌，得反应料，取反应料按质量比18~30：5：3：0.01~0.04加入1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、对羟基苯甲醚、二月桂酸二丁基锡混合，降温，搅拌，升温，保温，滤出沉淀，干燥，即得复合树脂基材。所述步骤（1）中的添加剂：按质量比5：1~3取四丁基溴化铵、三苯基膦混合，即得添加剂。所述步骤（1）中的预处理纳米料：按质量比3：1：3~5取纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SiO2研磨，得研磨料，取研磨料按质量比5：1~3：12加入十六烷基三甲基溴化铵、水混合，超声波处理，即得预处理纳米料。所述步骤（2）中的辅料：按质量比3~6：0.1取聚乙烯吡咯烷酮、纳米羟基磷灰石混合，即得辅料。所述步骤（2）中的试剂A：按质量比12~18：1取氯化铵溶液、碳酸氢钠混合，即得试剂A。所述复合处理蚕丝纤维的制备：按质量比3：10~15：2取多巴胺液、试剂B、蓖麻蚕丝纤维混合，于24~28℃震荡反应20~24h，得预处理蓖麻蚕丝纤维，取预处理蓖麻蚕丝纤维按质量比4~8：1：25~35加入羧甲基壳聚糖、乙酸溶液混合，于32~37℃震荡反应10~15h，过滤，取滤渣干燥，即得复合处理蚕丝纤维。所述试剂B：按体积比12~18：5取Tris-HCl缓冲液、无水乙醇混合，即得试剂B。所述分散剂：按质量比1：6~10取硬脂酸钙、聚乙二醇混合，即得分散剂。所述增塑剂：按质量比4~7：1取柠檬酸三乙酯、邻苯二甲酸二丁酯混合，即得增塑剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以没食子酸、环氧大豆油、环氧氯乙烷等原料制树脂基料，其中没食子酸含有三个羟基和一个羧基，与双酚A相似，可在体系中提供良好的热性能和力学性能，同时可配合环氧大豆油分子上的环氧基团和酯基两个活性位点发生化学反应，环氧基中氧的电负性大使得键角差别较大，反应活性高，因而可与羧基、羟基等活性基团发生开环反应，而在环氧基团与碳链末端有一段饱和的碳链，在聚合物中形成悬吊链，可对反应物有明显的增塑和增韧作用，提高体系的稳定性及耐久性，而对纳米料的处理过程中，先进行研磨，后用表面活性剂进行分散提高活性，将其插层于树脂成分，构成高稳定性体系；（2）本专利技术以蓖麻蚕丝纤维用多巴胺液、壳聚糖、氧化石墨烯等依次处理，其中多巴胺成分可发生氧化自聚反应，通过共价键、非共价键、氢键等作用牢牢地粘附在蓖麻蚕丝纤维表面，起到修饰作用，通过邻苯二酚基团将壳聚糖接枝在其表面，使得基体带正电，再利用氧化石墨烯和壳聚糖间的静电吸附作用使得氧化石墨烯和壳聚糖层层交替沉积，进而提高表面的活性及紫外保护性能，并且此过程中的条件温和，表面改性形成的高活性及黏性层，其中所含官能团如邻苯二酚、胺基、亚氨基等也会被引入其表面，而邻苯二酚基团又可与含胺基、巯基的分子进行反应，对材料表面进行二次功能化，进一步提高其内部联结度，而氧化石墨烯本身就具有很好的紫外保护性，比表面积大，表面含有羧基等官能团，在水溶液中电离可呈电负性，可轻易地通过静电作用吸附在带正电荷的聚电解质如壳聚糖表面，进而形成多层网络结构，可有层次地提高内部的稳定性及抗紫外性能。具体实施方式预处理纳米料：按质量比3：1：3~5取纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SiO2于研钵混合，以400~700r/min研磨1~3h，得研磨料，取研磨料按质量比5：1~3：12加入十六烷基三甲基溴化铵、水混合，以55~65kHz频率超声波处理20~45min，即得预处理纳米料。试剂A：按质量比12~18：1取质量分数为15%的氯化铵溶液、碳酸氢钠混合，即得试剂A。试剂B：按体积比12~18：5取pH为7.8~8.2的Tris-HCl缓冲液、无水乙醇混合，即得试剂B。辅料：按质量比3~6：0.1取聚乙烯吡咯烷酮、纳米羟基磷灰石混合，即得辅料。添加剂：按质量比5：1~3取四丁基溴化铵、三苯基膦混合，即得添加剂。分散剂：按质量比1：6~10取硬脂酸钙、聚乙二醇混合，即得分散剂。增塑剂：按质量比4~7：1取柠檬酸三乙酯、邻苯二甲酸二丁酯混合，即得增塑剂。复合树脂基材的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比3：1~2：16~30取没食子酸、环氧大豆油、环氧氯丙烷于反应釜混合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外屏蔽薄膜，按质量份数计，包括如下组分：4~8份聚乙烯、2~5份硫代硫酸钠、20~40份水、1~4份谷朊粉、3~7份增塑剂、2~5份分散剂，其特征在于，还包括：25~45份复合树脂基材、12~25份复合处理蚕丝纤维。

【技术特征摘要】
1.一种紫外屏蔽薄膜，按质量份数计，包括如下组分：4~8份聚乙烯、2~5份硫代硫酸钠、20~40份水、1~4份谷朊粉、3~7份增塑剂、2~5份分散剂，其特征在于，还包括：25~45份复合树脂基材、12~25份复合处理蚕丝纤维。2.根据权利要求1所述一种紫外屏蔽薄膜，其特征在于，所述复合树脂基材的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比3：1~2：16~30取没食子酸、环氧大豆油、环氧氯丙烷混合，升温至85~95℃，保温搅拌，得混合液，取混合液加入混合液质量1~4%的添加剂混合搅拌，降温，得作用液，取作用液调节pH，加入作用液质量6~10%的预处理纳米料混合搅拌，室温静置，过滤，取滤饼水洗，得树脂基料；（2）取树脂基料按质量比3：0.2~0.5：12~20加入辅料、试剂A混合搅拌，得预混料，加热至70~85℃，加入预混料质量65~90%的丙烯酸、预混料质量20~35%的对二苯酚、预混料质量12~18%的N，N΄-二甲基苄胺混合搅拌，升温至88~95℃，保温搅拌，得反应料，取反应料按质量比18~30：5：3：0.01~0.04加入1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、对羟基苯甲醚、二月桂酸二丁基锡混合，降温，搅拌，升温，保温，滤出沉淀，干燥，即得复合树脂基材。3.根据权利要求2所述一种紫外屏蔽薄膜，其特征在于，所述步骤（1）中的添加剂：按质量比5：1~3取四丁基溴化铵、三苯基膦混合，即得添加剂。4.根据权利要求2所述一种紫外屏蔽薄膜，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冬，黄春妹，史志新，
申请(专利权)人：徐冬，
类型：发明
国别省市：江苏,32