專利名稱：一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，具體為ー種原位聚合的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚氯こ烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學(xué)藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。聚氯こ烯系纖維也因這些優(yōu)勢而常被選用為人工毛發(fā)的原材料。然而近年來，由于森林植被破壞嚴(yán)重，加之太陽黑子活動頻繁以及氟利昂制冷劑的大量使用，使人類正面臨日益增強(qiáng)的紫外線輻射，易使皮膚黝黑、出現(xiàn)紅斑、炎癥、皮膚老化、甚至引起皮膚癌。由此可見，研究開發(fā)具有抗紫外功能性的聚氯こ烯復(fù)合材料，不僅可以提高發(fā)制品的保健性與舒適性，而且可以增加聚氯こ烯系產(chǎn)品的抗紫外功能性，延長使用壽命等，好處甚多。目前市售的抗紫外光材料主要分為無機(jī)物紫外光線屏蔽劑和有機(jī)物紫外光線屏蔽劑，由于無機(jī)物紫外光線屏蔽劑具有化學(xué)惰性，使用安全，在熱穩(wěn)定性和耐溶劑性方面都高于有機(jī)物紫外光線屏蔽劑，所以開發(fā)低毒、高效的無機(jī)物紫外線屏蔽劑受到較多關(guān)注。納米氧化鋅(ZnO)具有吸收、散射紫外線以及光催化能力等，常被用作抗紫外材料。發(fā)明專利CN101429348公開了ー種ニ氧化鈦-氧化鋅復(fù)合粉體材料的制備方法，通過鋅的堿式碳酸鹽在ニ氧化鈦顆粒表面的分解，阻止顆粒之間的燒結(jié)，但是該復(fù)合材料的光穩(wěn)定性還有待提高。發(fā)明專利CN 1246443公開了ー種表面包覆金屬化合物的納米氧化鋅粉體及制備方法包，這種材料具有優(yōu)異的紫外光吸收特性，但是對于可見光的透過率低，并且在親油性基體中不易均勻分散。發(fā)明專利CN 101898747公開了ー種屏蔽紫外線鋅鈰復(fù)合粉體納米材料的制備方法，提出采用水熱沉淀法制備鈰摻雜氧化鋅的復(fù)合抗紫外粉體，但是該方法不能有效解決無機(jī)抗紫外粉體在基體中的分散性問題。發(fā)明專利CN 1224640C公開了ー種 納米ニ氧化鈦原位制備抗紫外線輻射聚酯的方法，選用納米ニ氧化鈦為抗紫外功能性添加齊IJ，對其進(jìn)行無機(jī)/有機(jī)復(fù)配表面改性，最后聚酯單體原位共聚得到抗紫外功能性聚酯復(fù)合材料，此方法雖解決了納米ニ氧化鈦在聚酯中的分散性問題，但是抗紫外屏蔽指數(shù)未能達(dá)到非常滿意的效果。發(fā)明專利CN101618850及CN101898747公開了ー種抗紫外光鋅鋯納米復(fù)合材料及鋅鈰納米復(fù)合材料的制備方法，該方法制備的抗紫外復(fù)合材料雖可以有效屏蔽紫外線，但抗紫外線屏蔽也未能達(dá)到更為滿意的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，采用鎳摻雜氧化鋅制備復(fù)合抗紫外材料和原位聚合法制備PVC/ZnO抗紫外復(fù)合材料。在制備鎳-鋅復(fù)合抗紫外材料的方法中，采用添加PH調(diào)節(jié)劑，以使反應(yīng)體系偏堿性，同吋，增大鎳的用量，以達(dá)過飽和。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于使用過渡族金屬鎳摻雜氧化鋅，不僅由于鎳具有優(yōu)異的耐光耐熱性能，而且可以增加氧化鋅晶格的缺陷，増加反射紫外線的晶面，添加PH調(diào)節(jié)劑，使反應(yīng)體系的PH值増大，PH值越大，實(shí)際進(jìn)入晶格的Ni離子濃度越高，造成的晶格缺陷便越多；增加Ni的用量，更多的Ni進(jìn)入晶格，使得晶格畸變明顯，且隨著Ni的摻雜量接近飽和狀態(tài)，過量的Ni生成了立方六面體結(jié)構(gòu)的NiO，其與六方晶體結(jié)構(gòu)的ZnO之間形成的晶界，可以更多反射紫外光，從而增強(qiáng)屏蔽紫外線的能力，其次，使用原位聚合制備抗紫外PVC的方法，可以解決氧化鋅粒子在基體PVC中分散性不佳而影響產(chǎn)品性能的缺陷。本發(fā)明的方法制得的抗紫外功能性聚氯こ烯應(yīng)用范圍包括假發(fā)、包芯紗、遮陽布用纖維，塑料制品，或薄膜等，尤其是適用于假發(fā)用抗紫外聚氯こ烯纖維的生產(chǎn)。本發(fā)明的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，具體步驟如下(I)配置Zn(N03)2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn(NO3)2與 NiCl2 · 6H20的摩爾比為100 50 1，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 : I O. 01，其中，十六烷基三甲基氯化銨作為陽離子表面活性劑使用，NiCl2 ·6Η20的用量盡量取大，大量的鎳，直至達(dá)到鎳飽和，可以增加晶格畸變；(2)于70 90°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到9 12，注意緩慢滴加，一秒到兩秒滴加一滴，注意觀察PH變化，pH值増大，同樣有利于晶格缺陷的產(chǎn)生；(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液O. 5 10%的NaOH溶液，NaOH溶液滴加的同時析出氧化物，因此NaOH溶液的滴加速度一定要慢，一般為一到兩秒滴加一滴，半小時滴完，反應(yīng)O. 5 4h ;(4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于100 150°C繼續(xù)反應(yīng)O. 5 4h，使反應(yīng)完全，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)隨后，為了完成原位聚合，首先將Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料與陽離子表面活性劑制成微乳液，以使抗紫外復(fù)合材料更好的分散。按5 95 20 80的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的O. 5 10%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，超聲分散20 30min，隨后在70 80°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌I 2h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、I 15重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 05 I重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑，控制反應(yīng)溫度很重要，一般溫度可以控制在60°C ±0.2°C，采用夾套冷卻的方式，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速達(dá)2000 3000r/min，有利于反應(yīng)體系各物料充分接觸；所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為O. 5 2mol/L。如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5 5mol/L。如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的高速分散是指采用均質(zhì)機(jī)控制轉(zhuǎn)速在2000 3000r/min ;所述的繼續(xù)反應(yīng)是在水熱反應(yīng)釜中反應(yīng)。如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的分散為超聲分散，分散時間為20 30min ;所述的剪切攪拌是在70 80°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌。如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的季銨鹽型陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨和十二烷基ニ甲基芐基氯化銨中的ー種。如上所述的ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，所述的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑包括過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫、過氧化ニ叔丁基、過氧化ニ異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁基酷、過氧化ニ碳酸ニ異丙酯和過氧化ニ碳酸ニ環(huán)己酯中的ー種或多種。有益效果
( I)用過渡族金屬鎳摻雜氧化鋅，不僅由于鎳具有優(yōu)異的耐光耐熱性能，而且可以增加氧化鋅晶格的缺陷，増加反射紫外線的晶面，添加PH調(diào)節(jié)劑，使反應(yīng)體系的PH值増大，PH值越大，實(shí)際進(jìn)入晶格的Ni離子濃度越高，造成的晶格缺陷便越多；增加Ni的用量，更多的Ni進(jìn)入晶格，使得晶格畸變明顯，且隨著Ni的摻雜量接近飽和狀態(tài)，過量的Ni生成了立方六面體結(jié)構(gòu)的NiO，其與六方晶體結(jié)構(gòu)的ZnO之間形成的晶界，可以更多反射紫外光，從而增強(qiáng)屏蔽紫外線的能力。(2)使用原位聚合制備抗紫外PVC的方法，可以解決氧化鋅粒子在基體PVC中分散性不佳而影響產(chǎn)品性能的缺陷。由于納米氧化鋅粉體有較高的比表面能，不易在基體聚氯こ烯中分散，本發(fā)明采用制備氧化鋅微乳液與氯こ烯単體原位聚合制備抗紫外聚氯こ烯樹月旨，有效地解決了抗紫外粉體在基體中的分散性問題，同時可省去使用分散劑，簡化工藝。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例Iー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下(I)配置Zn(N03)2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn(NO3)2與NiCl2 ·6Η20的摩爾比為100 50，Zn (NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 I ；(2)于70°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到9 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為2000r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為O. 5mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液O. 5%的NaOH溶液,反應(yīng)O. 5h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于100°C繼續(xù)反應(yīng)O. 5h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按5 95的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的O. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，分散后剪切攪拌lh，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；
(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、I重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 05重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化苯甲酰，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 08%。實(shí)施例2ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下(I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2 · 6H20的摩爾比為100 30，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為 100 O. 05 ；(2)于80°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到9. 5 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為2500r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 2mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液3%的NaOH溶液，反應(yīng)O. 5h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于120°C繼續(xù)反應(yīng)I. 5h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按10 : 90的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的4. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，分散后剪切攪拌lh，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、5重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 55重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化月桂酰，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 05%。實(shí)施例3ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下 (I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2 · 6H20的摩爾比為100 20，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 O. 03 ；(2)于80°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到10 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為2500r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液5%的NaOH溶液，反應(yīng)I. 5h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為2. 5mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于130°C繼續(xù)反應(yīng)2h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按10 90的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十八烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的5. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，分散后剪切攪拌I. 5h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；
(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、7. 5重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 65重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑異丙苯過氧化氫，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 02%。實(shí)施例4ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下 (I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2 · 6H20的摩爾比為100 15，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 O. 03 ；(2)于80°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到11 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為2800r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液8%的NaOH溶液，反應(yīng)2h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為2. 5mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于140°C繼續(xù)反應(yīng)2h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按15 85的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十八烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的6. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，分散后剪切攪拌I. 5h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、8重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 65重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化ニ叔丁基，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 025%。實(shí)施例5ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下(I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2 · 6H20的摩爾比為100 10，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 O. 02 ；(2)于85°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到11 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為3000r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液8%的NaOH溶液，反應(yīng)2. 5h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為3mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料采用均質(zhì)機(jī)控制轉(zhuǎn)速在2600r/min高速分散后于130°C在水熱反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)3h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按15 85的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十八烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的7. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，超聲分散25min后在75°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌2h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、9重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 75重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化ニ異丙苯，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 039%。實(shí)施例6ー種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下(I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2*6H20的摩爾比為100 5，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 O.02 ；(2)于85°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到11. 5 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為3000r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液9%的NaOH溶液，反應(yīng)3. 5h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為3. 8mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料采用均質(zhì)機(jī)控制轉(zhuǎn)速在3000r/min高速分散后于145°C在水熱反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)2h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料；(5)按15 85的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十八烷基三甲基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的8. 5%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，超聲分散30min后在70°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌2h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、10重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和O. 85重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化苯甲酸叔丁酯，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 041%。實(shí)施例7—種抗紫外功能性聚氯こ烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下(I)配置Zn (NO3) 2、NiCl2 · 6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2*6H20的摩爾比為100 1，Zn(NO3)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 O. 01 ；(2)于90°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫ニ鈉水溶液，使混合液的PH值達(dá)到12 ;所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速為3000r/min ;所述的磷酸氫ニ鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為2mol/L。(3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液10%的NaOH溶液，反應(yīng)4h ;所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L ；(4)將反應(yīng)所得的漿料采用均質(zhì)機(jī)控制轉(zhuǎn)速在2000r/min高速分散后于150°C在水熱反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)4h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥エ序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材、料；(5)按20 80的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑十二烷基ニ甲基芐基氯化銨溶于去離子水中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的10%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，超聲分散20min后在70°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌2h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液；(6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯こ烯單體、15重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和I重量份的ニ碳酸酯過氧化物引發(fā)劑過氧化叔戊酸叔丁基酷，聚合得到抗紫外功能性聚氯こ烯，將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 07%。實(shí)施例8
除了(6)中引發(fā)劑為過氧化ニ碳酸ニ異丙酯外，其余同實(shí)施例3。將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 022%。實(shí)施例9除了( 6 )中引發(fā)劑為過氧化ニ碳酸ニ環(huán)己酯外，其余同實(shí)施例3。將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 028%。實(shí)施例10除了(6)中引發(fā)劑為過氧化ニ碳酸ニ環(huán)己酯與過氧化月桂酰按體積比45 55的組合外，其余同實(shí)施例3。將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 025%。實(shí)施例11除了(6)中引發(fā)劑為異丙苯過氧化氫與過氧化苯甲酸叔丁酯按體積比40 60的組合外，其余同實(shí)施例3。將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 025%。實(shí)施例12除了(6)中引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、異丙苯過氧化氫與過氧化苯甲酸叔丁酯按體積比30 20 50的組合外，其余同實(shí)施例3。將制得的抗紫外功能性聚氯こ烯樹脂在真空烘箱中135°C干燥4h后，進(jìn)行拉膜、牽伸后制成厚度為25 μ m的薄膜，透明狀，紫外線的平均透過率為O. 025%。
權(quán)利要求
1.一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征是具體步驟如下 (1)配置Zn(NO3) 2、NiCl2 *6H20和十六烷基三甲基氯化銨混合液，Zn (NO3) 2與NiCl2 *6H20的摩爾比為100 50 l，Zn(N03)2與十六烷基三甲基氯化銨的摩爾比為100 I 0.01; (2)于70 90°C強(qiáng)烈攪拌混合液的條件下加入pH調(diào)節(jié)劑磷酸氫二鈉水溶液，使混合液的pH值達(dá)到9 12 ; (3)然后緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為所述混合液0.5 10%的NaOH溶液，反應(yīng)0. 5 4h ; (4)將反應(yīng)所得的漿料高速分散后于100 150°C繼續(xù)反應(yīng)0.5 4h，所得產(chǎn)物經(jīng)純化、過濾和干燥工序，制得Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料； (5)按5 95 20 80的體積比將季銨鹽型陽離子表面活性劑溶于去離子水中，力口入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為季銨鹽型陽離子表面活性劑水溶液的0. 5 10%的所述Zn-Ni抗紫外復(fù)合材料，分散后剪切攪拌I 2h，得到平均粒徑50nm以下的Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液； (6)在聚合反應(yīng)爸中加入100重量份的氯乙烯單體、I 15重量份的所述Zn-Ni復(fù)合抗紫外微乳液和0. 05 I重量份的二碳酸酯過氧化物引發(fā)劑，聚合得到抗紫外功能性聚氯乙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的強(qiáng)烈攪拌是指攪拌轉(zhuǎn)速達(dá)2000 3000r/min ;所述的磷酸氫二鈉水溶液的物質(zhì)的量濃度為 0. 5 2mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為I. 5 5mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的高速分散是指采用均質(zhì)機(jī)控制轉(zhuǎn)速在2000 3000r/min ;所述的繼續(xù)反應(yīng)是在水熱反應(yīng)爸中反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的分散為超聲分散，分散時間為20 30min ;所述的剪切攪拌是在70 80°C的溫度條件下采用高壓均質(zhì)機(jī)剪切攪拌。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的季銨鹽型陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨和十二烷基二甲基芐基氯化銨中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的二碳酸酯過氧化物引發(fā)劑包括過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁基酯、過氧化二碳酸二異丙酯和過氧化二碳酸二環(huán)己酯中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗紫外功能性聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，采用耐光及耐熱性優(yōu)良的過渡族金屬鎳對氧化鋅摻雜，制備出Zn-Ni復(fù)合抗紫外粉體，使用該粉體微乳液與單體氯乙烯原位聚合得到抗紫外聚氯乙烯樹脂。本發(fā)明的優(yōu)勢在于①使用過渡族金屬鎳對氧化鋅摻雜，添加PH調(diào)節(jié)劑控制反應(yīng)體系為堿性，并增加鎳用量，以增加氧化鋅晶格缺陷產(chǎn)生，可以增加氧化鋅晶格的缺陷，提高氧化鋅抗紫外能力；②使用原位聚合得到抗紫外功能性PVC樹脂，改善無機(jī)納米粒子在PVC基體中分散性。
文檔編號C08F114/06GK102675502SQ20121015801
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者劉術(shù)佳, 吳學(xué)丙, 王依民, 郭楠 申請人:東華大學(xué)