一種阻燃抗紫外材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種阻燃抗紫外材料，包括一種阻燃的層狀雙氫氧化物，所述的層狀雙氫氧化物表面負(fù)載有抗紫外性能的納米粒子，所述的納米粒子的質(zhì)量百分比為所述的層狀雙氫氧化物質(zhì)量的0.5%-15%。本發(fā)明還提供了上述阻燃抗紫外材料的制備方法，將一定量的鈦酸四丁酯、或者醋酸鋅、或者正硅酸四乙酯、或者醋酸鋅和硫化鈉置于適量去無(wú)水乙醇中攪拌，加入相應(yīng)的層狀雙氫氧化物粉末，超聲波處理，再在溶液中滴入硝酸水溶液，直到醇液PH= 4-5 ， 繼續(xù)超聲，完全水解，洗滌、真空干燥，即得到阻燃抗紫外材料。本發(fā)明是一種不僅具有阻燃性能又具有良好的抗紫外性的復(fù)合材料，制備工藝簡(jiǎn)單、加工性好。
【專利說(shuō)明】一種阻燃抗紫外材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃材料，具體來(lái)說(shuō)是一種阻燃抗紫外材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]層狀氫氧化物(Layered Double Hydroxides,簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)DH)是一種典型的陰離子型層狀化合物又稱為類水滑石層狀材料，其通式為[M2VxM' (OH) 2] [A"'] x/n.HiH2O，由于LDH的特殊結(jié)構(gòu)，使其同時(shí)具有無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鎂和氫氧化鋁的優(yōu)點(diǎn)，從而在阻燃領(lǐng)域具有良好的表現(xiàn)。碳酸根型的LDH層間含有相當(dāng)量的H2O和CO廣，加熱分解時(shí)會(huì)吸收大量的熱，降低材料表面燃燒區(qū)域的溫度，阻止或者減緩了其熱降解速度，起到冷卻作用；同時(shí)釋放出能稀釋可燃?xì)怏w濃度的水，起到氣相阻燃的作用。在高溫下LDH由于脫除0!Γ和CO廣會(huì)導(dǎo)致層板的坍塌，形成多孔性固體堿。此時(shí)其具有較高的比表面和較多的表面吸附活性中心，可大量吸收材料燃燒產(chǎn)生的酸性氣體和可揮發(fā)物質(zhì)、煙氣等，起到消煙的作用。最終的熱分解產(chǎn)物氧化鎂和氧化鋁能夠隔熱、阻隔空氣中的氧與材料接觸，改變高分子的熱分解途徑，促使其交聯(lián)成炭，并且在成炭過(guò)程中起到骨架作用，促進(jìn)炭層的形成，起到凝聚相阻燃作用。
[0003]二氧化鈦、氧化鋅、二氧化硅、硫化鋅等納米粒子具有良好的抗紫外線能力，很多學(xué)者對(duì)其抗紫外能力做了大量研究，并重點(diǎn)提高改善了其光催化性能。因此本發(fā)明將層狀氫氧化物表面負(fù)載該類納米粒子得到了一種不僅具有阻燃性能又具有良好的抗紫外性的復(fù)合材料，并且該材料的制備工藝操作簡(jiǎn)單、加工性好，具有很好的應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種阻燃抗紫外材料及其制備方法，所述的這種阻燃抗紫外材料及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的材料不能同時(shí)具有阻燃和抗紫外線作用的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明一種阻燃抗紫外材料，包括鎂鋁碳酸根或者鎂鋁鐵碳酸根型阻燃層狀雙氫氧化物，所述的層狀雙氫氧化物表面負(fù)載有抗紫外性能的納米粒子，所述的納米粒子的質(zhì)量百分比為所述的層狀雙氫氧化物質(zhì)量的0.5%-15%。
[0006]進(jìn)一步的，所述的納米粒子為二氧化鈦、或者氧化鋅、或者二氧化硅、或者硫化鋅。
[0007]本發(fā)明還提供了上述阻燃抗紫外材料的制備方法，稱取一定量的二氧化鈦、或者氧化鋅、或者二氧化娃、或者硫化鋅納米粒子相對(duì)應(yīng)的前驅(qū)體鈦酸四丁酯、或者醋酸鋅、或者正硅酸四乙酯、或者醋酸鋅和硫化鈉置于適量去無(wú)水乙醇中攪拌，加入相應(yīng)量的層狀雙氫氧化物(LDH)，使得納米粒子/LDH的質(zhì)量比為0.5%-15%，超聲處理f 3小時(shí)，再在溶液中滴入pH為I的硝酸水溶液，直到醇液的PH=4-5，繼續(xù)超聲，使鈦酸四丁酯、或者醋酸鋅、或者正硅酸四乙酯完全水解，去離子水洗滌、7(T90°C真空干燥10-15小時(shí)，即得到阻燃抗紫外材料。 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明將層狀氫氧化物表面負(fù)載納米粒子得到了一種不僅具有阻燃性能又具有良好的抗紫外性的復(fù)合材料，并且該材料的制備工藝操作簡(jiǎn)單、加工性好，具有很好的應(yīng)用前景。

【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:
(I)按照與LDH的質(zhì)量比為0.5%需要的T12來(lái)計(jì)算相應(yīng)的鈦酸四丁酯的質(zhì)量，稱取鈦酸四丁酯，將鈦酸四丁酯溶于無(wú)水乙醇中，攪拌得到溶液A。
[0009](2)向溶液A中加入相應(yīng)量的LDH粉末，超聲處理Ih得溶液B。
[0010](3)向溶液B中緩慢滴入pH為I的硝酸水溶液，直到B液PH=4，繼續(xù)超聲Ih，使鈦酸四丁酯完全水解，去離子水洗滌、80°C真空干燥12小時(shí)，即可得到LDH/Ti02復(fù)合材料。將該復(fù)合材料與聚丙烯熔融混合，擠出注塑成型制取標(biāo)準(zhǔn)的試樣，其極限氧指數(shù)可達(dá)28，而純聚丙烯的極限氧指數(shù)僅為18 ;尤其純聚丙烯經(jīng)過(guò)照射10天后，其缺口沖擊強(qiáng)度為原來(lái)的29%，拉伸強(qiáng)度為原來(lái)的32% ;而復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的保持率分別為60%和 71%。
[0011]實(shí)施例2:
(I)按照與LDH的質(zhì)量比2%需要的S12稱取相應(yīng)的正硅酸四乙酯的質(zhì)量，稱取正硅酸四乙酯，將正硅酸四乙酯溶于無(wú)水乙醇中，攪拌得到溶液A。
[0012](2)向溶液A中加入相應(yīng)量的LDH粉末，超聲處理Ih得溶液B。
[0013](3)向溶液B中緩慢滴入pH為I的硝酸水溶液，直到B液PH=4繼續(xù)超聲Ih，使正硅酸四乙酯完全水解，洗滌、80°C真空干燥12小時(shí)，即可得到LDH/Si02復(fù)合材料。將該復(fù)合材料與聚丙烯熔融混合，擠出注塑成型制取標(biāo)準(zhǔn)的試樣，其極限氧指數(shù)可達(dá)26，而純聚丙烯的極限氧指數(shù)僅為18 ;尤其純聚丙烯經(jīng)過(guò)照射10天后，其缺口沖擊強(qiáng)度為原來(lái)的29%，拉伸強(qiáng)度為原來(lái)的32% ;而復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的保持率分別為54%和68%。
[0014]實(shí)施例3:
(I)按照與LDH的質(zhì)量比5%需要的ZnO稱取相應(yīng)的醋酸鋅的質(zhì)量，稱取醋酸鋅，將醋酸鋅溶于無(wú)水乙醇中，攪拌得到溶液A。
[0015](2)向溶液A中加入相應(yīng)量的LDH粉末，超聲處理Ih得溶液B。
[0016](3)向溶液B中緩慢滴入pH為I的硝酸水溶液，直到B液PH=4繼續(xù)超聲Ih，使醋酸鋅完全水解，洗滌、80°C真空干燥12小時(shí)，即可得到LDH/Ti02復(fù)合材料。將該復(fù)合材料與聚丙烯熔融混合，擠出注塑成型制取標(biāo)準(zhǔn)的試樣，其極限氧指數(shù)可達(dá)29，而純聚丙烯的極限氧指數(shù)僅為18 ;尤其純聚丙烯經(jīng)過(guò)照射10天后，其缺口沖擊強(qiáng)度為原來(lái)的29%，拉伸強(qiáng)度為原來(lái)的32% ;而復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的保持率分別為64%和79%。
[0017]實(shí)施例4:
(O按照與LDH的質(zhì)量比10%需要的T12稱取相應(yīng)的鈦酸四丁酯的質(zhì)量，稱取鈦酸四丁酯，將鈦酸四丁酯溶于無(wú)水乙醇中，攪拌得到溶液A。
[0018](2)向溶液A中加入相應(yīng)量的LDH粉末，超聲處理Ih得溶液B。
[0019](3)向溶液B中緩慢滴入pH為I的硝酸水溶液，直到B液PH=5繼續(xù)超聲Ih，使鈦酸四丁酯完全水解，洗滌、80°C真空干燥12小時(shí)，即可得到LDH/Ti02復(fù)合材料。將該復(fù)合材料與聚丙烯熔融混合，擠出注塑成型制取標(biāo)準(zhǔn)的試樣，其極限氧指數(shù)可達(dá)27，而純聚丙烯的極限氧指數(shù)僅為18 ;尤其純聚丙烯經(jīng)過(guò)照射10天后，其缺口沖擊強(qiáng)度為原來(lái)的29%，拉伸強(qiáng)度為原來(lái)的32% ;而復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的保持率分別為66%和82%。
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃抗紫外材料，其特征在于:包括鎂鋁碳酸根或者鎂鋁鐵碳酸根型阻燃層狀雙氫氧化物，所述層狀雙氫氧化物的表面負(fù)載有抗紫外性能的納米粒子，所述的納米粒子的質(zhì)量百分比為所述的層狀雙氫氧化物質(zhì)量的0.5%-15%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種阻燃抗紫外材料，其特征在于:所述的納米粒子為二氧化鈦、或者氧化鋅、或者二氧化硅、或者硫化鋅。
3.權(quán)利要求1所述的一種阻燃抗紫外材料的制備方法，其特征在于:稱取一定量的二氧化鈦、或者氧化鋅、或者二氧化娃、或者硫化鋅納米粒子相對(duì)應(yīng)的前驅(qū)體鈦酸四丁酯、或者醋酸鋅、或者正硅酸四乙酯、或者醋酸鋅和硫化鈉置于適量去無(wú)水乙醇中攪拌，加入相應(yīng)量的層狀雙氫氧化物，使得納米粒子/LDH的質(zhì)量比為0.5%-15%，超聲處理f 3小時(shí)，再在溶液中滴入pH為1的硝酸水溶液，直到醇液的PH=4-5，繼續(xù)超聲，使鈦酸四丁酯、或者醋酸鋅、或者正硅酸四乙酯完全水解，去離子水洗滌、7(T90°C真空干燥10-15小時(shí)，即得到阻燃抗紫外材料。
【文檔編號(hào)】C08L23/12GK104311883SQ201410543804
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】于圣潔, 張娜, 房永征, 張靈彥, 劉馮新 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院