[发明专利]一种塑料专用纳米多孔光热稳定剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种塑料专用纳米多孔光热稳定剂的制备方法，属于高分子助剂技术领域。本发明先将红磷、四氯化钛和稀释剂混合后，隔绝空气加热至440～450℃，再缓慢通入稀释的氧气，并引燃，待燃烧结束，收集灰分；将灰分用去离子水洗涤后，干燥至恒重，得多孔燃烧产物；随后将多孔燃烧产物和明胶分散于甘油中，再缓慢滴加硫酸溶液，待硫酸溶液滴加完毕后，继续水热反应3～5h，待水热反应后，减压浓缩反应45～60min，得浓缩液；将浓缩液和石灰浆按质量比为1：1～1：5混合后，恒温搅拌反应，再经过滤，酸洗，水洗，干燥，即得塑料专用纳米多孔光热稳定剂。本发明所得塑料专用纳米多孔光热稳定剂具有优异的光稳定性和热稳定性。

技术领域

本发明公开了一种塑料专用纳米多孔光热稳定剂的制备方法，属于高分子助剂技术领域。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）材料在紫外光照射下很容易发生光降解，从而导致其物理化学特性发生改变，如颜色变深，材质变脆及表面粉化等，最终失去使用价值。聚合物材料抗紫外老化的常规方法是向材料本体中添加一定含量的有机紫外光稳定剂，如水杨酸苯酯、邻羟基二苯甲酮、邻羟基并三唑和三嗪类等。这些光稳定剂虽对聚合物有一定的防护效果，但对紫外光的吸收度仍不理想。且分子量小，易溶于水，易迁移，在户外长期使用时，会因表面挥发，以及被雨水等液体抽提而逐渐流失，造成其在材料中的光稳定效率大大降低。寻找研制具有更好光稳定效果的新型光稳定剂仍是该领域研究的热点。

2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮（简称BP-4）是一种阴离子型二苯甲酮类光稳定剂，在紫外光波段内，较水杨酸苯酯等具有更强的吸收作用。但其稳定性较差，在加热到140℃左右时，这种稳定剂会变为棕褐色液体，加热到190℃时，其热失重已达到40％。当与PVC及其他助剂混合后在180℃加工时，PVC瞬间变色，发生降解。因此，BP-4目前主要用于对热性能要求不高的防晒膏、霜、蜜、乳液、油等防晒化妆品中。若想将BP-4作为聚氯乙烯的紫外光稳定剂，首先必须解决其热稳定性问题。有鉴于此，研究开发出具有更高耐热性，与有机高分子化合物具有更高相容性，由其制备的塑料制品具有更高光稳定性能及良好热加工性能的光热稳定剂，是所属领域科技工作者共同面临课题。目前传统塑料所用的稳定剂效果单一，无法兼具光稳定性和热稳定性，且所用无机纳米粉体类的稳定剂在制备和使用过程中分散性不佳，容易团聚，而在和塑料复合过程中，两者之间界面相容性不佳，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统塑料所用稳定剂效果单一，无法兼具光稳定性和热稳定性，且所用无机纳米粉体类的稳定剂在制备和使用过程中分散性不佳，容易团聚，而在和塑料复合过程中，两者之间界面相容性不佳的问题，提供了一种塑料专用纳米多孔光热稳定剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，依次取10～15份红磷，10～15份四氯化钛，10～20份稀释剂，混合后，隔绝空气加热至440～450℃，再缓慢通入稀释的氧气，并引燃，待燃烧结束，收集灰分；

（2）将灰分用去离子水洗涤后，干燥至恒重，得多孔燃烧产物；

（3）按重量份数计，依次取30～40份多孔燃烧产物，40～50份甘油，6～8份明胶，60～120份硫酸溶液，先将多孔燃烧产物和明胶分散于甘油中，再缓慢滴加硫酸溶液，待硫酸溶液滴加完毕后，继续水热反应3～5h，待水热反应后，减压浓缩反应45～60min，得浓缩液；

（4）将浓缩液和石灰浆按质量比为1：1～1：5混合后，恒温搅拌反应，再经过滤，酸洗，水洗，干燥，即得塑料专用纳米多孔光热稳定剂。

步骤（1）所述稀释剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇中的任意一种。

步骤（1）所述缓慢通入为以20～40mL/min速率通入。

步骤（1）所述稀释的氧气是由氮气和氧气按体积比为1：3～1：5混合而成。