本发明属于高分子材料,具体涉及一种紫外吸收剂、改性聚酯及其制备方法与应用。
背景技术:
1、以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)为代表的聚酯品类,全球年产量超千万吨,得益于其高强度、高绝缘性、耐腐蚀性、易加工等特性,广泛应用于工程塑料、合成纤维、包装材料等行业。但其制备原料均来源于日益减少的不可再生石化资源,涉及能源、环境的不可再生及不友好问题。利用生物质来源的呋喃二甲酸制备与pet结构类似的聚呋喃二甲酸乙二醇酯(pef)成为当前主流研究方向。pef的呋喃环与pet中的苯环结构、性能相近,此外还具备优异的气体阻隔性,在包装领域具有极大的应用优越性。但pef对紫外光的敏感性较pet更强,在同等紫外光照射时间及强度作用下,pef的各性能(力学性能、热性能、结晶性能)受到的降解影响更大(acs macro letters, 2021, 10(12): 1616-1621)。因此,对pef进行抗紫外光改性具有重要应用意义。专利cn202311358873.5中公开了一种超抗uv聚呋喃二甲酸乙二醇酯切片的制备方法,其将复合粉体二氧化钛和二氧化铈通过共混方式加入聚酯体系,以提高体系的抗紫外光特性,但未考虑到粉体在高温树脂中易发生团聚、分布不均匀的问题。因此,提供一种抗紫外效果好且易分散的紫外吸收剂以及具有长效抗紫外、耐老化的改性聚酯是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种紫外吸收剂、改性聚酯及其制备方法与应用,以克服现有技术的不足。
2、为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
3、本发明实施例提供了一种紫外吸收剂的制备方包括:使至少包含六氯环三磷腈、二苯甲酮类有机物、无机紫外线吸收剂、三乙胺的混合反应体系反应,制得紫外吸收剂;其中,所述无机紫外线吸收剂包括zno-tio2复配物,所述zno-tio2复配物包括纳米zno与纳米tio2形成的复配物;所述二苯甲酮类有机物包括2,4,4’-三羟基二苯甲酮、2,2’,4-三羟基二苯甲酮、2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮中的任意一种或多种的组合;
4、所述紫外吸收剂为具有核壳结构的微米级聚膦腈微球,所述聚膦腈微球的核内包裹有zno-tio2复配物,所述聚膦腈微球的壳材料包括二苯甲酮类有机物,所述聚膦腈微球的粒径为1~2μm。
5、本发明实施例还提供了前述的制备方法制得的紫外吸收剂。
6、本发明实施例还提供了一种改性聚酯,制备所述改性聚酯的原料包括按重量份计算的如下组分:聚酯切片100份、紫外吸收剂2~8份、柔性链段增韧剂2~6份、抗氧剂0.5~1份;其中所述紫外吸收剂包括前述的紫外吸收剂。
7、本发明实施例还提供了前述的改性聚酯的制备方法,其包括:将聚酯切片、紫外吸收剂、柔性链段增韧剂及抗氧剂混合均匀,之后将所获物料输入双螺杆挤出装置进行造粒,制得改性聚酯。
8、本发明实施例还提供了前述的紫外吸收剂或改性聚酯于包装领域中的用途。
9、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提供的紫外吸收剂通过核壳结构多组份间产生协同效应,对紫外光区域有很强的吸收作用;同时将该紫外吸收剂应用于聚酯改性时,制备的改性聚酯具有长效抗紫外、耐老化以及优异的力学性能。
1.一种紫外吸收剂的制备方法,其特征在于,包括:使至少包含六氯环三磷腈、二苯甲酮类有机物、无机紫外线吸收剂、三乙胺的混合反应体系反应,制得紫外吸收剂;其中,所述无机紫外线吸收剂包括zno-tio2复配物,所述zno-tio2复配物包括纳米zno与纳米tio2形成的复配物;所述二苯甲酮类有机物包括2,4,4’-三羟基二苯甲酮、2,2’,4-三羟基二苯甲酮、2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮中的任意一种或多种的组合;
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,具体包括:将六氯环三磷腈、二苯甲酮类有机物、无机紫外线吸收剂与溶剂混合并经超声分散处理,之后加入三乙胺并于45~55℃超声反应,制得所述紫外吸收剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述二苯甲酮类有机物包括2,4,4’-三羟基二苯甲酮、2,2’,4-三羟基二苯甲酮中的任意一种或多种的组合;
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述超声分散处理采用的功率为300w,频率为40hz;
5.由权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得的紫外吸收剂。
6.一种改性聚酯,其特征在于,制备所述改性聚酯的原料包括按重量份计算的如下组分:聚酯切片100份、紫外吸收剂2~8份、柔性链段增韧剂2~6份、抗氧剂0.5~1份;其中所述紫外吸收剂包括权利要求5所述的紫外吸收剂。
7.根据权利要求6所述的改性聚酯,其特征在于:所述聚酯切片包括以2,5-呋喃二甲酸为单体制备的2,5-呋喃二甲酸基聚酯;所述2,5-呋喃二甲酸基聚酯包括聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸丙二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸己二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸辛二醇酯、聚2,5-呋喃二甲酸癸二醇酯中的任意一种或多种的组合;
8.权利要求6或7所述的改性聚酯的制备方法,其特征在于,包括:将聚酯切片、紫外吸收剂、柔性链段增韧剂及抗氧剂混合均匀,之后将所获物料输入双螺杆挤出装置进行造粒,制得改性聚酯。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出装置采用的工艺参数包括:加工温度为200~280℃,螺杆转速为300~500rpm,喂料转速为10rpm。
10.权利要求5所述的紫外吸收剂或权利要求6-7中任一项所述的改性聚酯于包装领域中的用途。