一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法，所述UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚乙烯醇/聚丙烯酰胺原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3

【技术实现步骤摘要】
一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]太阳光是地球照明的主要光源，而太阳光中热效应最显著的近红外部分(780～2500nm)在很多场所需要被隔绝。一般可以通过添加有色层就可以达到隔绝大部分可见光的目的，但是红外与紫外光波穿透力强，需要特殊的物质才能将其部分隔离。在炎热的夏季，阳光近于直射，强烈的可见光与近红外和紫外的辐射作用交汇在一起，给人们生活和露天货物的保存等带来了困难，因此，需要研究抗UV材料来解决上述问题。
[0003]申请号为200910099499.5的专利提供了一种抗紫外ZnO
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高分子复合膜，该复合膜含有质量百分比为：0.01％
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50％的ZnO，余量为高分子材料，其中的高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚丙烯或聚氯乙烯。制备步骤如下：先将醋酸锌与氢氧化物在醇溶液中反应生成氧化锌纳米晶，然后溶于有机溶剂并加入分散剂，得到氧化锌纳米晶溶液；再将此纳米晶溶液与高分子聚合物在有机溶剂中混合均匀，继而蒸发除去溶剂得到ZnO
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高分子复合膜。申请号为201711258974.X的专利提供了一种抗紫外高阻水的PBAT薄膜及其制备方法，其组成包含聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，通过助剂的复配使用实现协同抗紫外能力，制得的PBAT薄膜具有良好的抗紫外性能和优异的阻水性能；其制备方法是通过挤出机熔融共混和切料机切料制得均匀混合粒料，再将混合粒料制成PBAT薄膜。由上述现有技术可以看出，目前改善高分子材料抗紫外线能力的主要方法就是在高分子基体中添加抗紫外线功能剂，该方法的主要问题在于添加的抗紫外线功能剂与高分子基体的相容性较差，会严重影响基体的性能。

技术实现思路
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[0004]本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种能够耐太阳光的抗UV材料，本专利技术采用自制的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒作为改性填料，通过在改性填料表面修饰两性离子单体后在其表面包覆一层聚合物互穿网络，提高了改性填料与成膜溶液的相容性；本专利技术提供的抗UV材料力学性能优异，稳定性好，抗老化性能佳。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种能够耐太阳光的抗UV材料，该UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚合物层原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3
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丙烷磺内酯反应制得。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述多功能填料的制备方法为:
[0008](1)将二水合乙酸锌溶于无水乙醇中，然后缓慢加入单乙醇胺，搅拌均匀后陈化处理制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理，取出烘干后，再次浸渍处理，如此反复2
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3次，制得氧化锌晶种层；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺加入到去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，水热反应，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后在氮气气氛下进行处理，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
[0009](2)将上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在去离子水中，然后加入聚乙烯亚胺，超声分散处理，制得分散液；将二硫化钼纳米片置于去离子水中超声分散处理，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
[0010](3)将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙腈中，氮气气氛下搅拌处理，之后滴加1,3
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丙烷磺内酯，室温下反应后升温回流反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；
[0011](4)将制得的两性离子单体加入到二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将丙烯酸、丙烯酰胺和去离子水混合后加入聚乙烯醇溶液以及上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入交联剂和引发剂，反应，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
[0012]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述二水合乙酸锌和单乙醇胺的用量比为(0.045
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0.055)mol：3ml；陈化处理的温度为室温，时间为24h；六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、六水合硝酸钇的摩尔比为1:1:1；所述水热反应的温度为90
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100℃，反应时间为5
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6h。
[0013]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，氮气气氛下进行处理的条件为：首先在90℃下进行处理5
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6h，然后以3
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5℃/min的速率升温至600℃下处理1h。
[0014]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述钇掺杂的氧化锌纳米棒、聚乙烯亚胺、二硫化钼纳米片的质量比为1：(0.15
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0.18)：0.05；所述超声分散处理的功率500
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1000W，时间为30
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50min。
[0015]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷、1,3
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丙烷磺内酯的质量比为7：(4
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5)；室温下反应的时间为1
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1.5h，升温回流反应的温度为85
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90℃，时间为20
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25h。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，两性离子单体、二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的质量比为(0.002
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0.003)：1；室温下搅拌处理的时间为20
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30h。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾，聚乙烯醇溶液的质量浓度为4
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5％，丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇溶液、两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒、N,N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的用量比为(0.4
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0.5)：2:20ml：(0.5
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1)：(0.03
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0.04)：0.05；所述反应的温度为70
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80℃，反应时间为2
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3h。
[0018]为了更好的解决上述技术问题，本专利技术还提供了如下技术方案：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，所述UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚合物层原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3
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丙烷磺内酯反应制得。2.根据权利要求1所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，所述多功能填料的制备方法为:(1)将二水合乙酸锌溶于无水乙醇中，然后缓慢加入单乙醇胺，搅拌均匀后陈化处理制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理，取出烘干后，再次浸渍处理，如此反复2
‑
3次，制得氧化锌晶种层；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺加入到去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，水热反应，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后在氮气气氛下进行处理，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；(2)将上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在去离子水中，然后加入聚乙烯亚胺，超声分散处理，制得分散液；将二硫化钼纳米片置于去离子水中超声分散处理，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；(3)将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙腈中，氮气气氛下搅拌处理，之后滴加1,3
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丙烷磺内酯，室温下反应后升温回流反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；(4)将制得的两性离子单体加入到二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将丙烯酸、丙烯酰胺和去离子水混合后加入聚乙烯醇溶液以及上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入交联剂和引发剂，反应，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。3.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(1)中，所述二水合乙酸锌和单乙醇胺的用量比为(0.045
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0.055)mol：3ml；陈化处理的温度为室温，时间为24h；六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、六水合硝酸钇的摩尔比为1:1:1；所述水热反应的温度为90
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100℃，反应时间为5
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6h。4.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(1)中，氮气气氛下进行处理的条件为：首先在90℃下进行处理5

【专利技术属性】
技术研发人员：李克伟，朱伟，卓水月，龚盛霞，
申请(专利权)人：苏州鼎奕通材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：