[发明专利]一种复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球及其制备方法，制备方法为：将苯乙烯、双官能度二甲基丙烯酸酯类有机单体、光引发剂和有机紫外吸收剂溶解在溶剂中得到电喷溶液，在可见光条件下进行静电喷雾制得由交联球和有机紫外吸收剂复合而成的复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球，交联球内部中空，表面多孔且具有交联结构，其中交联结构由共聚物分子链之间相互交联形成，有机紫外吸收剂掺杂在交联结构中和/或附着在交联球内壁上。本发明方法工艺简便，制备流程合理，制得的中空多孔微球具有抗紫外性能好、使用时间长以及熔融温度和热分解温度高等优点，在后续应用中对基材本身的性能影响小，应用范围广，有极好的推广价值。

技术领域

本发明属于高分子纳米材料领域，具体涉及一种复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球及其制备方法。

背景技术

近年来，人们越来越多地发现紫外线辐射的危害。紫外线的过量照射，可以导致皮肤癌。紫外线不仅能使塑料、合成树脂和橡胶中的高分子链降解，导致材料的老化，还能使油漆涂料的耐侯性变差，导致油漆涂料易粉化，易开裂，甚至脱落，此外，纸张的变黄、变脆等均与紫外线有关。因此紫外线屏蔽剂越来越多的被加入到高分子材料中，对于复合紫外线吸收剂的高分子材料的研究也越来越引起人们的关注。

高压静电喷雾法是一种利用电流体动力学技术将聚合物溶液或熔体制备成高分子微粒的方法。相对于其他制备高分子微粒的方法如沉淀法、反相悬浮交联法、喷雾干燥法等，静电喷雾法制备微球材料工艺简单、可控性强、绿色环保且无需使用大量乳化剂，采用静电喷雾法容易制得单分散性微粒且最终得到的微粒可具有多种形貌，如中空多孔等，例如已有文献(战乃乾.静电纺丝法制备聚苯乙烯功能材料[D].吉林大学,2010.)报道，聚苯乙烯溶液可以通过静电喷雾成型制备多孔中空微球，制得的聚苯乙烯(PS)中空微球在常温下化学性质稳定，具有较好的可加工性，但是由于聚苯乙烯(PS)的玻璃化转变温度只有100℃，在高温条件下三维结构会发生破坏，因而无法应用于熔融加工。这很大程度上影响了PS中空微球的应用。

传统的紫外吸收剂大多通过物理吸附、黏结、交联剂交联或掺杂等手段固定到基材中，在使用过程中难免会存在基材结合牢度差和易流失等问题，随着使用时间的延长，材料的抗紫外能力还会逐渐减少并最终消失，另外，有机紫外吸收剂与基材的简单结合不仅会使两者之间的相容性差，也会对基材的性能产生影响。

因此，研究一种抗紫外性能好、使用时间长、熔融温度和热分解温度高且后续应用中对基材本身的性能影响小的复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的复合紫外吸收剂的高分子材料的抗紫外性能差、使用时间短、熔融温度低且在后续应用中会对基材本身的性能产生严重的不利影响的缺点，提供了一种抗紫外性能好、使用时间长、熔融温度和热分解温度高且在后续应用中对基材本身的性能影响小的复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球，主要由交联球和有机紫外吸收剂复合而成；

所述交联球内部中空，表面多孔且具有交联结构，所述交联结构由苯乙烯-双官能度二甲基丙烯酸酯类单体共聚物分子链之间相互交联形成；

所述有机紫外吸收剂掺杂在交联结构中和/或附着在交联球内壁上。

作为优选的技术方案：

如上所述的复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球，所述复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球的熔融温度>450℃，热分解温度>300℃，有机紫外吸收剂的负载率为4.2～16.0％。

如上所述的复合有机紫外吸收剂的中空多孔微球，所述交联球的直径为700～1500nm，所述交联球的壁厚为70～120nm。