有机-无机杂化紫外吸收材料及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种有机‑无机杂化紫外吸收材料及其制备方法和应用，该材料的制备方法包括：由含有硅酸酯、钛酸酯和多元醇的原料进行酯交换反应获得所述有机‑无机杂化紫外吸收材料。该材料透明度高，热稳定性好，使用方便，且其合成过程中不需要额外的有机溶剂，反应副产品为高纯度乙醇，具有较大的经济性，绿色高效环保。所述有机‑无机杂化紫外吸收材料安全无毒，且紫外吸收效果优异，能广泛运用于紫外吸收和/或紫外防护中。

【技术实现步骤摘要】
有机-无机杂化紫外吸收材料及其制备方法和应用
本申请涉及一种有机-无机杂化紫外吸收材料及其制备方法和应用，属于日用化工领域。
技术介绍
随着工业化的不断进展，臭氧层空洞的问题越来越严重。臭氧层的减少导致照射到地面上的紫外线明显增加。过多的紫外线严重威胁人类的健康，同时很多材料，长期暴露在紫外光下，会导致其变色，发脆，性能下降。传统的紫外吸收材料分为：有机和无机材料两大类，其中有机材料主要采用芳香族化合物，如：二苯酮-3(BP3)；甲氧基肉桂酸辛酯(OMC)；奥克立林(Octocrylene)等。通过材料内的共轭结构，选择性的吸收高能量的紫外光，并进行能量转换，以热能或无害的低能辐射将能量进行释放。但这些芳香族化合物属于有机材料，具有潜在的致癌和致敏风险，其中二苯酮-3具有类雌激素的作用，会干扰内分泌，美国FDA规定二苯酮-3的浓度最高不得超过6％；中国规定不能超过10％；瑞典已经禁止使用该成分。与此同时，有机紫外吸收材料的稳定性不好，使用寿命较低，成本较高，很难用于室外条件下的工程防护中。另一大类的无机紫外吸收材料，主要为二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机-无机杂化紫外吸收材料，其特征在于，包括具有如式I所示化学式的化合物中的至少一种：/n[Ti

【技术特征摘要】
1.一种有机-无机杂化紫外吸收材料，其特征在于，包括具有如式I所示化学式的化合物中的至少一种：
[Tia(ROx)4/xSi(1-a)]n式I
其中，0＜a≤0.5；ROx为有机多元醇R(OH)x失去OH上的H所形成的基团，R选自烃类化合物失去x个氢原子所形成的基团中的一种；x≥2；n≥2。


2.根据权利要求1所述的有机-无机杂化紫外吸收材料，其特征在于，式I中的x为2、3或4，n＝2～30；
式I中R选自C1～C8的烃类化合物失去x个氢原子所形成的基团中的一种；
优选地，所述有机-无机杂化紫外吸收材料的热分解起始温度高于450℃；
优选地，所述有机-无机杂化紫外吸收材料对275～320nm波段光的吸收率≥99％；
优选地，所述有机-无机杂化紫外吸收材料对350nm～500nm波段的吸收率分布在30％至90％之间；
所述有机-无机杂化紫外吸收材料对500nm～800nm波段的吸收率≤10％。


3.一种有机-无机杂化紫外吸收材料的制备方法，其特征在于，包括：
由含有硅酸酯、钛酸酯和多元醇的原料进行酯交换反应获得所述有机-无机杂化紫外吸收材料。


4.根据权利要求3所述的有机-无机杂化紫外吸收材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯选自具有式II所示化学式的化合物中的至少一种：



其中，R1，R2，R3，R4独立地选自C1～C10的烷基；
优选地，所述钛酸酯选自钛酸四乙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四己酯、钛酸四异辛酯中的至少一种；
优选地，所述硅酸酯选自具有如式III所示化学式的化合物中的至少一种：



其中，R5，R6，R7，R8独立地选自C1～C4的烷基；
优选地，所述硅酸酯选自正硅酸甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯、硅酸四丁酯中的至少一种；
优选地，所述多元醇选自具有如下式所示化学式的化合物中的至少一种：R(OH)x，其中，R选自烃类化合物失去x个氢原子所形成的基团中的一种，x≥2；
优选地，所述多元醇选自乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢嘉成，袁丹华，徐云鹏，刘中民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21