一种新型抗缺口冲击的光敏PC制备方法及其在防晒中的应用技术

本发明专利技术提供了一种新型抗缺口冲击的光敏PC，其制备过程中引入了偶氮苯和VDT单体，本发明专利技术制备的抗缺口冲击的光敏PC改善了PC材料易产生应力开裂、缺口冲击敏感性高的缺点，悬臂梁缺口冲击强度提高至20～60kJ/m2。此外该聚合物在其与紫外光滤膜结合使用时，其在光照下偶氮苯单元可以由反式变为顺式，在PC中形成有规排列结晶结构，其不再透明，有效的防止光线的射入，而在光照消失后，偶氮苯的顺式结构会自发变为反式结构，恢复其透明性能。恢复其透明性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型抗缺口冲击的光敏PC制备方法及其在防晒中的应用


[0001]本专利技术涉及一种新型抗缺口冲击的光敏PC器件，尤其涉及一种新型抗缺口冲击的光敏PC制备方法及其在防晒领域中的应用，属于高分子材料


技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)是一种广泛应用于电子、汽车、建筑等领域的工程塑料，聚碳酸酯本身具备良好的拉伸等机械性能，以及优异的光学性能。但是PC在长期使用过程中对缺口敏感性大，抗缺口冲击能力较弱，使得PC在实际应用中受到限制。
[0003]一般情况下，现有技术通过改性手段弥补PC性能上的不足，常用的改性方法包括：共聚、填充、增强以及合金化等。整体而言，改性方法主要分为物理改性和化学改性。化学改性主要通过大分子主链、支链或者侧链结构的变化实现改性，物理改性主要通过填充改性和聚合物共混，充分利用物理吸附、络合或者氢键等作用实现性能的优化。
[0004]为了更好的满足实际生活需要，PC材料的多功能化也是重要的发展方向。偶氮苯是一种光响应分子，其在没有外界刺激下会表现为反式结构，但是紫外光照射后，其会发生反式向顺式的改变，并在紫外光消失后自发的恢复到反式结构，基于这种性质，其在光驱动、光热储能方面有着广泛的应用。
[0005]同时为了进一步增强PC的抗缺口冲击能力，可在聚碳酸酯聚合的过程中加入3官能度或多官能度的第三单体，使其分子链之间发生交联，极大的提高PC的抗缺口冲击能力，但是为了保证PC的加工性能，又要求在反应过程中不能交联，只能在加工过程中实现交联。
[0006]PC交联会大幅度提高抗缺口冲击强度，但是交联度过高或交联点过密可能会限制分子链运动，影响偶氮苯顺势结构及反式结构的转化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种新型抗缺口冲击的光敏PC及其制备方法，本专利技术还提供所述新型抗缺口冲击的光敏PC在防晒材料中的应用。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种新型抗缺口冲击的光敏PC材料，结构式如下：
[0010][0011]其中，—R结构为—R1为封端基团，可以是苯酚或对叔丁基苯酚等单酚类物质，n优选＝30
‑
50，m优选＝2
‑
5。
[0012]一种新型抗缺口冲击的光敏PC的制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)将双酚A、偶氮苯和碱液及一定量的保险粉在惰性气体氛围以及一定的温度下搅拌反应，得均相水溶液a；
[0014]2)向水溶液a中加入一定量的油溶性溶剂后得到油水混合物b；
[0015]3)在搅拌的条件下向油水混合物b中加入2
‑
乙烯基
‑
4，6二氨基
‑
1,3,5
‑
三嗪(VDT)得到混合物c；
[0016]4)在搅拌的条件下向混合物c中持续通入一定比例的光气和碱液进行反应，期间控制至一定的平衡温度
[0017]5)加入一定比例的封端剂以及少量的催化剂，并持续通入一定量的碱液，期间控制一定的反应温度，继续反应一段时间获得PC
‑
VDT
‑
偶氮苯共聚物反应液；
[0018]6)取反应液油相，经过酸洗，水洗后脱除油溶性溶剂获得PC
‑
VDT
‑
偶氮苯共聚物固体；
[0019]7)将固体粉碎后加入一定量的VDT单体以及引发剂获得混合物d；
[0020]8)将一定量的混合物d放入高温模具中维持一定的时间，得到新型抗缺口冲击的光敏PC。
[0021]进一步地，所述步骤1)中，偶氮苯与双酚A的摩尔比为0.01
‑
0.1；
[0022]碱可以为NaOH、KOH等强碱，优选为NaOH，在水溶液a中的浓度为4％
‑
7wt％；
[0023]双酚A在水溶液a中的浓度为10％
‑
20wt％；
[0024]保险粉在水溶液a中的浓度为0.1wt％
‑
1wt％；
[0025]温度为20
‑
40℃，反应时间10
‑
40min。
[0026]所述步骤2)中，油溶性溶剂可以是氯仿、四氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、四氢呋喃、二氧六环、吡啶等，优选为二氯甲烷，水溶液a与油溶性溶剂的质量比为0.5
‑
1.5，优选为0.9
‑
1.1。
[0027]所述步骤3)中，VDT与双酚A的摩尔比为0.01～0.1。
[0028]所述步骤4)中，光气与(双酚A+偶氮苯+VDT总摩尔量)的摩尔比为1
‑
1.5；
[0029]温度为15℃
‑
36℃，反应时间为5
‑
10min；
[0030]碱可以为NaOH、KOH等强碱，优选为NaOH，浓度为5wt％
‑
50wt％，优选为32％，反应过程中以1
‑
10g/min的流量通入。
[0031]所述步骤5)中，优选地，催化剂为三乙胺或季铵盐类，例如N，N，N，N
‑
三甲基苄基氯化铵、N，N，N，N
‑
二甲基乙基十八烷基硫酸铵，更优选使用三乙胺，在步骤(4)反应液中的含量为50
‑
500ppm；
[0032]优选地，封端剂为苯酚或对叔丁基苯酚等单酚类物质，优选为对叔丁基苯酚，其与双酚A的摩尔比为0.03
‑
0.06；
[0033]碱可以为NaOH、KOH等强碱，优选为NaOH，浓度为5wt％
‑
50wt％，优选为32％，反应过程中以0.1
‑
1g/min的流量通入；
[0034]优选地，温度控制范围为25℃
‑
36℃；优选地，反应时间为5
‑
40min。
[0035]所述步骤6)中，酸洗使用的酸可以为盐酸、硫酸、硝酸等强酸类物质，优选为盐酸，浓度可以是0.5wt％
‑
10wt％，优选为1wt％；
[0036]固体产物中催化剂含量低于0.3ppm，氯离子含量低于10ppm，油溶性溶剂含量低于100ppm。
[0037]所述步骤7)中，VDT的加入量是粉碎后固体质量的3wt％
‑
10wt％；
[0038]引发剂可以为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)等偶氮类引发剂，或过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等有机过氧化物类引发剂，优选AIBN作为引发剂，其用量为VDT的质量0.5％～3％；
[0039]所述步骤8)中，优选地，模具温度为250℃
‑
350℃，保温时间为10min
‑
120min。
[0040]本专利技术还提供所述抗缺口冲击的光敏PC在防晒材料中的应用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗缺口冲击的光敏PC，结构式如下：其中，—R结构为—R1为封端基团，为单酚类物质，优选选自苯酚、对叔丁基苯酚；n优选＝30
‑
50，m优选＝2
‑
5。2.一种抗缺口冲击的光敏PC的制备方法，包括以下步骤：1)将双酚A、偶氮苯、碱液混合，得均相水溶液a；2)向水溶液a中加入一定量的油溶性溶剂后得到油水混合物b；3)向油水混合物b中加入2
‑
乙烯基
‑
4,6二氨基
‑
1,3,5
‑
三嗪(VDT)得到混合物c；4)向混合物c中持续通入光气和碱液进行反应；5)加入封端剂、催化剂，并持续通入一定量的碱液，继续反应一段时间获得PC
‑
VDT
‑
偶氮苯共聚物反应液；6)取反应液油相，经过酸洗、水洗后脱除油溶性溶剂获得PC
‑
VDT
‑
偶氮苯共聚物固体；7)将固体粉碎后加入一定量的VDT以及引发剂获得混合物d；8)将一定量的混合物d放入高温模具中维持一定的时间，得到抗缺口冲击的光敏PC。3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤1)中，偶氮苯与双酚A的摩尔比为0.01
‑
0.1；双酚A在水溶液a中的浓度为10
‑
20wt％；碱为NaOH和/或KOH，在水溶液a中的浓度为4
‑
7wt％。4.根据权利要求2
‑
3任一项所述的方法，其中，步骤2)中，油溶性溶剂是氯仿、四氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、四氢呋喃、二氧六环、吡啶中的一种或多种，水溶液a与油溶性溶剂的质量比为0.5
‑
1.5。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的方法，其中，步骤3)中，2
‑
乙烯基
‑
4,6二氨基
‑
1,3,5
‑
三嗪与双酚A的摩尔比为0.01～0.1。6.根据权利要求2
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，王亚辉，许钦一，王磊，孙永旭，徐丹，吴雪峰，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：