本发明专利技术公开了一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒及其制备方法和应用。该功能母粒，以质量份数计，包括如下组分：生物降解树脂50～90份，紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐10～50份，紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐由如下步骤制备得到：(1)将高目数层状硅酸盐用稀硝酸溶液清洗，得到纯化的高目数层状硅酸盐；(2)紫外线吸收剂溶解在溶剂中，加入高目数层状硅酸盐，沸腾状态下回流反应，将所得反应产物过滤干燥，破碎后加入石蜡，继续搅拌进行包封，得到紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐。本发明专利技术提出的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒具有长效的防紫外老化作用，能改善小分子UV吸收剂的外迁移，是一种高效、多功能、环境友好的生物降解塑料助剂。生物降解塑料助剂。生物降解塑料助剂。
【技术实现步骤摘要】
一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒及其制备方法和应用
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[0001]本专利技术涉及塑料助剂
，具体涉及一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒及其制备方法和应用。
技术介绍
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[0002]层状硅酸盐填料粉作为一种低价、低着色的无机层状增强功能填料，在塑料加工领域中起到重要作用，无论常温和高温下，都可赋予塑料较高的刚性、抗蠕变形以及较好的阻隔性能。使用时，为了避免粉尘污染、提高加工性和计量可靠性，通常将层状酸盐粉体改性后制成母粒，但是现有的技术中层状硅酸盐母粒对生物降解地膜的耐紫外老化性能没有明显帮助，且可能因为自身杂质加速生物降解聚酯的光氧老化反应。
[0003]作为塑料中质量占比较大的无机填料，现有的生物降解滑石粉母粒的耐紫外老化性能有待进一步加强。采用插层结构可以抑制小分子助剂的析出，但是插层组装对制备工艺要求较高，不利于产业化利用。专利CN113416324A公开了一种生物降解滑石粉母粒及其制备工艺，旨在解决现有滑石粉母粒不具备生物降解性能、其对降解塑料制品机械性能的提升有待进一步加强等问题。专利CN105801906A公开了一种耐迁移型钙基插层结构聚烯烃抗氧剂及其制备方法。上述专利技术都没有实现在改善全生物降解农用地膜的耐紫外老化性能，也没有在耐候性增强的基础上显著降低全生物降解地膜的厚度，目前还没有高耐候且透明的相对低价格的全生物降解地膜被市场化。
技术实现思路
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[0004]本专利技术解决了现有技术存在的问题，提供一种高强度、高分散、环境友好的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒及其制备方法和应用，本专利技术通过对高目数层状硅酸盐提高材料的刚性，并与改性紫外吸收剂协同屏蔽紫外线，可以使生物降解材料同时具有较好的刚性和耐紫外老化性。
[0005]本专利技术的目的是提供一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒，以质量份数计，包括如下组分：生物降解树脂50～90份，紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐10～50份，所述的紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐由如下步骤制备得到：
[0006](1)将高目数层状硅酸盐用稀硝酸溶液清洗纯化，水洗至中性，烘干，得到纯化的高目数层状硅酸盐；
[0007](2)紫外线吸收剂溶解在有机溶剂中，加入纯化的高目数层状硅酸盐，加热至沸腾，回流2
‑
8小时，将所得反应产物过滤，干燥，破碎后加入石蜡，继续搅拌进行包封，得到紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐。
[0008]本专利技术将紫外线吸收基团通过简单的表面修饰原位获得紫外吸收剂改性的层状硅酸盐粉，并以紫外吸收剂改性的层状硅酸盐填料、生物降解树脂形成具有紫外线吸收功能的抗紫外线生物降解复合材料。本专利技术合成的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒具有长效的防紫外老化作用，能改善小分子UV吸收剂的外迁移，是一种高效、多功能、环境友好的生
物降解塑料助剂，在塑料产业中具有重要的应用前景。
[0009]优选地，所述的生物降解聚酯选自聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)和聚乳酸(PLA)中的一种或两种。
[0010]优选地，所述的层状硅酸盐选自滑石粉、云母、叶蜡石和高岭土中的一种，所述的高目数层状硅酸盐为3000目以上。
[0011]优选地，所述的紫外线吸收剂选自4,4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
氰基
‑
3,3
‑
二苯基丙烯酸异辛酯、氰基丙烯酸酯、2
‑
氰基
‑
3，3
‑
二苯基丙烯酸乙酯、N
‑
(乙氧基羰基苯基)
‑
N
’‑
甲基
‑
N
’‑
苯基甲醚和2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮的一种或两种。
[0012]优选地，步骤(2)所述的紫外线吸收剂与高目数层状硅酸盐的质量比为1/100～10/100，石蜡与高目数层状硅酸盐的质量比为1/100～10/100。进一步优选，沸腾状态下回流反应6
‑
8小时。
[0013]优选地，所述的紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐与生物降解聚酯的质量比为1：1。
[0014]优选地，步骤(2)所述的溶剂选自乙醇、二氯甲烷和氯仿中的一种或两种。
[0015]本专利技术还保护上述耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将高目数层状硅酸盐用稀硝酸溶液清洗纯化，水洗至中性，烘干，得到纯化的高目数层状硅酸盐；
[0017](2)紫外线吸收剂溶解在有机溶剂中，加入纯化的高目数层状硅酸盐，加热至沸腾，回流反应2
‑
8小时，将所得反应产物过滤，干燥，破碎后加入石蜡，继续搅拌进行包封，得到紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐；
[0018](3)将紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐与生物降解树脂混合，经双螺杆挤出造粒，即得耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒。
[0019]优选地，步骤(3)所述的双螺杆挤出造粒的温度为130℃。
[0020]本专利技术还保护所述的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒在无机耐候性母粒或生物降解农用薄膜中的应用。
[0021]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0022](1)本专利技术提出的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒对层状硅酸盐填料进行酸洗纯化，能够提高无机层状硅酸盐填料表面可反应基团，抑制层状硅酸盐填料对生物降解树脂光老化的反向促进，赋予塑料填料优良的防紫外老化属性；
[0023](2)本专利技术提出的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒以反应型紫外吸收剂代替偶联剂，赋予层状硅酸盐紫外线吸收性，同时提高生物降解材料的刚性和防紫外老化效果，具有双功能增强效果；
[0024](3)本专利技术提供的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒的制备流程简便，工艺简单，原料丰富，易于量产，有利于环境保护以及降低成本和工业化推广。
附图说明：
[0025]图1为实施例1中耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒1的SEM照片；
[0026]图2为应用例1和4所制备PBAT薄膜乙醇中浸泡24小时的UV吸收剂析出量对比图。
具体实施方式：
[0027]以下实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术的限制。
[0028]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除特别说明，本文中的实验材料和试剂均为本
常规市购产品。
[0029]下述实施例中层状硅酸盐纯化时使用的稀硝酸溶液为质量分数为5％
‑
10％的硝酸溶液。紫外吸收剂溶于有机溶剂中的质量浓度为0.01
‑
0.05g/mL。
[0030]实施例1
[0031]一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)将300本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒，其特征在于，以质量份数计，包括如下组分：生物降解树脂50～90份，紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐10～50份，所述的紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐由如下步骤制备得到：(1)将高目数层状硅酸盐用稀硝酸溶液清洗纯化，水洗至中性，烘干，得到纯化的高目数层状硅酸盐；(2)紫外线吸收剂溶解在有机溶剂中，加入纯化的高目数层状硅酸盐，在沸腾状态下回流反应2
‑
8小时，将所得反应产物过滤，干燥，破碎后加入石蜡，继续搅拌进行包封，得到紫外吸收剂改性的高目数层状硅酸盐。2.根据权利要求1所述的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒，其特征在于，所述的生物降解聚酯选自聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)和聚乳酸(PLA)中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒，其特征在于，所述的层状硅酸盐选自滑石粉、云母、叶蜡石和高岭土中的一种，所述的高目数层状硅酸盐为3000目以上。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的耐紫外老化层状硅酸盐功能母粒，其特征在于，所述的紫外线吸收剂选自4,4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
氰基
‑
3,3
‑
二苯基丙烯酸异辛酯、氰基丙烯酸酯、2
‑
氰基
‑
3，3
‑
二苯基丙烯酸乙酯、N
‑
(乙氧基羰基苯基)
‑
N
’‑
甲基
‑
N
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓燕，谢东，王珂，李发勇，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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