[发明专利]一种透明聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透明聚合物及其制备方法，其由聚甲基丙烯酸甲酯70‑87份、聚4‑甲基戊烯5‑15份、增韧剂5‑10份、纳米负载型光稳定剂3‑5份、成核剂0.1份和抗氧剂0.5份按照重量份制备而成，其中，所述纳米负载型光稳定剂为氧化铈负载光稳定剂的纳米颗粒。该透明聚合物具有优异的透光性、优异的耐光老化性能，并且具有优异的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于高分子改性材料领域，具体涉及一种透明聚合物及其制备方法。

背景技术

高分子材料的耐光性是指高分子材料暴露于日光或紫外光中抵抗褪色、变黄、变黑、老化、降解龟裂的能力。高分子材料易于吸收光谱中紫外光高能辐射射线，激发其电子至高能级而引起氧化、褪色、降解一系列反应，几乎所有的高分子材料暴露于日光或紫外光都会变色。

对于透光材料而言，由于光老化带来的发白发黄等形状变化对材料的透光性能带来极大的影响，普通光稳定剂通常为有机化合物组分，易分解且耐候周期较短。如何有效的提高光稳定剂的实效性，并保持材料的透光性能不受光稳定剂的影响显得至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种透明聚合物，通过加入纳米负载型光稳定剂，同时配合聚4-甲基戊烯和增韧剂的复合，从而使得该透明聚合物具有优异的耐光老化性能，同时提升了材料耐腐蚀性能，并具有优异的透光性，解决了现有的普通光稳定剂耐候周期短且影响材料透光性能的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一个方面公开了一种透明聚合物，其由聚甲基丙烯酸甲酯70-87份、聚4-甲基戊烯5-15份、增韧剂5-10份、纳米负载型光稳定剂3-5份、成核剂0.1份和抗氧剂0.5份按照重量份制备而成，其中，所述纳米负载型光稳定剂为氧化铈负载光稳定剂的纳米颗粒。稀土氧化物通常是作为催化剂的形式被广泛应用于石油化工和生物医药行业，其中纳米氧化铈具有晶粒尺寸小、稳定且易于分散的特点，适合用于防晒化妆品中的紫外隔离剂、塑料、涂料中的抗老化剂使用，而且晶格型完好，比重大，在陶瓷中不易形成气孔，并且产品具有良好的分散性透明性，易于添加在塑胶、硅橡胶等聚合物中，因此，本发明将氧化铈负载光稳定剂的纳米颗粒添加到聚甲基丙烯酸甲酯基体中，与传统的光稳定剂体系相比较，其耐光老化性能具有较大的提升，尤其是老化后机械性能保持率高、色差低。并且，在聚甲基丙烯酸甲酯基体添加聚4-甲基戊烯和增韧剂，提高了透明聚合物的整体性能，如耐温耐腐蚀方面，且避免了其他助剂对透明聚合物透明性的影响。

这里所述的聚甲基丙烯酸甲酯为本领域的常规选择，其透光率一般为90％-92％。

进一步的，所述聚4-甲基戊烯的己烯共聚单体摩尔含量为18％-22％。

进一步的，所述增韧剂选自乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或两种混合。本发明中选用的增韧剂不仅仅起到常规意义的增韧效果，其同时提高了聚甲基丙烯酸甲酯和聚4-甲基戊烯的相容性，从而避免了复配聚合物基材由于相容性不佳造成的对材料透明性的影响。

进一步的，所述纳米负载型光稳定剂的合成方法为：将干燥后的纳米氧化铈分散在二甲苯中后，加入11-氯十一烷基三乙氧基硅烷加热回流后，之后降温加入水杨酸酯类光稳定剂，并缓慢加入三乙胺二甲苯混合溶液催化除酸反应后，抽滤干燥制得。具体来说，本发明中将干燥后的纳米氧化铈分散在二甲苯中后，加入11-氯十一烷基三乙氧基硅烷加热回流，从而促进硅烷基团偶联在纳米氧化铈表面，为后续的反应做准备；然后加入水杨酸类光稳定剂，缓慢滴加三乙胺二甲苯混合溶液，从而促进11-氯十一烷基三乙氧基硅烷中的氯与水杨酸酯类光稳定剂的羟基反应，实现在纳米氧化铈化学链接光稳定剂。