本發(fā)明涉及紫外線吸收材料,具體為復合型紫外線吸收劑的制備方法。
背景技術(shù):
1、紫外線吸收劑作為一類重要的功能性化學材料,廣泛應用于塑料、涂料、紡織品等領(lǐng)域,用于防止基材因紫外線輻射而導致的光降解、老化和性能退化。然而,現(xiàn)有的紫外線吸收劑在實際應用中仍存在一些顯著的缺陷,限制了其廣泛推廣和長期穩(wěn)定使用。
2、首先,傳統(tǒng)紫外線吸收劑的吸收性能較為有限,尤其在波長范圍290~400nm內(nèi)的吸收效率偏低,這會導致部分紫外線透過吸收劑層而對基材造成破壞。此外,這些吸收劑在紫外線輻射下易發(fā)生光化學降解,從而顯著降低其使用壽命和紫外線防護性能,需頻繁添加或更換吸收劑,增加了使用成本和操作復雜性。
3、其次,現(xiàn)有技術(shù)中的吸收劑通常缺乏協(xié)同作用的設計,單一組分難以兼顧紫外線吸收、抗氧化和熱穩(wěn)定性等多種功能。例如,一些吸收劑即使具有良好的初始吸收性能,但在紫外線誘導的自由基和活性氧物種攻擊下,會因分子結(jié)構(gòu)的快速降解而失效。同時,缺乏穩(wěn)定劑或抗氧化劑的有效協(xié)同保護,往往使其在高溫或長時間使用時表現(xiàn)出較差的化學穩(wěn)定性和耐久性。
4、此外,吸收劑在應用過程中還存在遷移性問題。在高溫或特定環(huán)境中,吸收劑容易從基材中遷移或揮發(fā),導致其防護性能的下降,并可能對基材的表觀質(zhì)量或機械性能產(chǎn)生不利影響。遷移性問題不僅影響吸收劑的使用效果,還可能帶來潛在的環(huán)境和安全隱患。
5、基于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,迫切需要一種能夠有效吸收紫外線、具有優(yōu)異化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、并且遷移性較低的復合型紫外線吸收劑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了復合型紫外線吸收劑的制備方法,解決了現(xiàn)有紫外線吸收劑吸收性能不足、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較差以及高溫環(huán)境下遷移性較高的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
3、本發(fā)明提供了一種復合型紫外線吸收劑,其通過多組分的協(xié)同作用,顯著提升了紫外線吸收效率、化學穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性。所述復合型紫外線吸收劑以重量百分比計,包括以下組分:
4、紫外線吸收劑50~70%;
5、光穩(wěn)定劑10~20%;
6、抗氧化劑5~15%;
7、動態(tài)交聯(lián)劑2~5%;
8、輔助添加劑0.5~2%。
9、各組分的設計具體闡述如下:
10、紫外線吸收劑紫外線吸收劑是本復合型吸收劑的主要功能性組分,用于吸收波長范圍在290~400nm的紫外線,并將紫外光能量轉(zhuǎn)化為無害的熱能,從而保護基材免受紫外線輻射的破壞。本發(fā)明優(yōu)選使用三嗪-苯并三唑類化合物作為紫外線吸收劑,該類化合物的分子結(jié)構(gòu)中含有以下特性:羥基功能團:羥基通過其強吸電子效應,增強分子對紫外線的吸收能力,并形成分子內(nèi)氫鍵以提高分子的穩(wěn)定性。
11、共軛基團:分子中的共軛基團能夠擴展π電子系統(tǒng)的共軛范圍,從而降低分子的激發(fā)態(tài)能量,提高其在紫外線照射下的穩(wěn)定性。
12、三嗪-苯并三唑類化合物在吸收紫外線后,分子中的電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài),同時能量通過無輻射的形式釋放為熱能或轉(zhuǎn)移至周圍環(huán)境。分子結(jié)構(gòu)中的羥基和共軛基團在此過程中穩(wěn)定了激發(fā)態(tài)能量,使分子避免發(fā)生光化學降解。此外,三嗪結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性使其能夠在高溫條件下保持功能穩(wěn)定。
13、光穩(wěn)定劑
14、光穩(wěn)定劑是復合型紫外線吸收劑的重要協(xié)同組分,其主要作用是捕獲紫外線照射下形成的自由基,從而保護紫外線吸收劑的分子結(jié)構(gòu)。本發(fā)明優(yōu)選使用受阻胺類光穩(wěn)定劑。受阻胺類光穩(wěn)定劑具有以下功能特點:
15、自由基捕獲能力:受阻胺基團能夠高效捕獲由紫外線誘導生成的活性自由基,從而阻止自由基進一步攻擊吸收劑分子。
16、自修復循環(huán)機制:受阻胺類光穩(wěn)定劑通過形成亞胺氧基自由基等中間體,可循環(huán)作用于自由基捕獲反應,使其光穩(wěn)定性能更加持久。
17、在紫外線照射過程中,受阻胺光穩(wěn)定劑通過捕獲由光照產(chǎn)生的自由基(如羥自由基或過氧自由基),阻止自由基與吸收劑分子或基材發(fā)生化學反應,從而延緩吸收劑的降解速率。同時,其自修復的循環(huán)機制保證了光穩(wěn)定劑能夠多次捕獲自由基,顯著延長復合吸收劑的有效壽命。
18、抗氧化劑
19、抗氧化劑在復合吸收劑中主要作用是中和紫外線輻射引發(fā)的活性氧化物種(如過氧化氫、過氧自由基等),從而進一步延緩吸收劑分子的氧化降解。本發(fā)明優(yōu)選使用酚類抗氧化劑或二硫代亞磷酸酯類化合物。具體功能如下:
20、酚類抗氧化劑:通過其酚羥基供氫能力快速捕獲自由基并中止自由基鏈式反應。
21、二硫代亞磷酸酯:其分子中的硫原子具有較高的親核性,能夠快速反應生成穩(wěn)定化合物,從而阻止氧化過程的進一步進行。
22、在光氧化條件下,活性氧化物種(ros)容易攻擊吸收劑分子的化學鍵,導致吸收劑失活??寡趸瘎┠軌蛴行Р东@這些活性物種并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的中間體,減少對吸收劑的損害。同時,抗氧化劑分子在捕獲活性物種后,其產(chǎn)物仍具有一定的抗氧化能力,從而實現(xiàn)協(xié)同保護。
23、動態(tài)交聯(lián)劑
24、動態(tài)交聯(lián)劑通過化學鍵或物理作用力將紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑和抗氧化劑連接成穩(wěn)定的分子網(wǎng)絡,起到增強分子間結(jié)合力的作用。本發(fā)明優(yōu)選使用三嗪基化合物,其功能特點如下:交聯(lián)作用:三嗪基分子通過其活性氯原子與吸收劑分子上的羥基或胺基發(fā)生取代反應,從而形成穩(wěn)定的化學交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
25、動態(tài)網(wǎng)絡特性:交聯(lián)劑與其它分子之間的結(jié)合力可在高溫條件下保持一定的動態(tài)性,使吸收劑在加工過程中仍具有良好的流動性。
26、動態(tài)交聯(lián)劑通過化學交聯(lián)形成的分子網(wǎng)絡,顯著增強了復合吸收劑的整體穩(wěn)定性。在高溫條件下,交聯(lián)網(wǎng)絡有效防止了吸收劑分子的遷移或分解,從而提高了復合吸收劑的熱穩(wěn)定性。此外,由于動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡具有一定的可逆性,吸收劑在加工過程中仍保持一定的分子活動性,有助于其與基材的均勻分散。
27、輔助添加劑
28、輔助添加劑主要包括溶劑和分散劑,用于改善吸收劑的分散性和制備過程中的操作性。本發(fā)明優(yōu)選使用甲苯與乙醇的混合溶劑和聚丙烯酸酯類分散劑,其功能如下:
29、混合溶劑:甲苯作為非極性溶劑可溶解苯并三唑類吸收劑,而乙醇作為極性溶劑可促進光穩(wěn)定劑和抗氧化劑的溶解,從而實現(xiàn)多組分的均勻分散。
30、分散劑:聚丙烯酸酯類分散劑能夠在分子間形成靜電排斥力,防止復合吸收劑顆粒發(fā)生團聚現(xiàn)象。
31、混合溶劑的使用有效降低了不同組分間的溶解性差異,確保復合吸收劑在制備過程中形成均勻分布的液相體系。同時,分散劑通過靜電作用或空間位阻作用,顯著提高了吸收劑在基材中的分散性,避免因顆粒團聚而導致的吸收效率下降。
32、通過上述組分的協(xié)同設計,本發(fā)明的復合型紫外線吸收劑在紫外線吸收、光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出顯著提升。紫外線吸收劑提供了核心的紫外線吸收功能,光穩(wěn)定劑和抗氧化劑通過自由基捕獲和活性氧中和機制協(xié)同保護吸收劑分子,動態(tài)交聯(lián)劑通過分子網(wǎng)絡增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,而輔助添加劑優(yōu)化了分散性和制備工藝,從而構(gòu)建了一種高性能的復合紫外線吸收劑。
33、優(yōu)選的,所述紫外線吸收劑為三嗪-苯并三唑類化合物,其分子結(jié)構(gòu)中含有至少一個羥基和一個共軛基團,具體化合物包括但不限于以下化合物:2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)-苯并三唑
34、其結(jié)構(gòu)特征為:苯并三唑環(huán)通過氮原子與一個羥基取代的苯基連接,苯基上的羥基位于苯并三唑環(huán)的鄰位,同時苯基上還帶有一個甲基取代基。
35、2-(3',5'-二叔丁基-2'-羥基苯基)-苯并三唑
36、其結(jié)構(gòu)特征為:苯并三唑環(huán)通過氮原子與一個鄰位羥基取代的苯基連接,苯基上在羥基的對位和對稱位分別含有兩個叔丁基取代基。
37、2-(2'-羥基-3'-甲氧基苯基)-苯并三唑
38、其結(jié)構(gòu)特征為:苯并三唑環(huán)通過氮原子與一個羥基取代的苯基連接,苯基上的羥基位于鄰位,同時在鄰位羥基的對位帶有一個甲氧基取代基。
39、2-(4'-羥基-3'-硝基苯基)-苯并三唑
40、其結(jié)構(gòu)特征為:苯并三唑環(huán)通過氮原子與一個含有羥基和硝基取代基的苯基連接,苯基上的羥基位于對位,硝基位于鄰位。
41、2-(2'-羥基-4'-烷氧基苯基)-苯并三唑
42、其結(jié)構(gòu)特征為:苯并三唑環(huán)通過氮原子與一個含有羥基和烷氧基取代基的苯基連接,苯基上的羥基位于鄰位,烷氧基位于對位,烷基可為甲基、乙基或更長的直鏈烷基。
43、上述化合物均包含苯并三唑的核心結(jié)構(gòu),苯并三唑的氮原子通過共價鍵與一個苯環(huán)相連,而苯環(huán)上至少含有一個羥基和一個共軛基團(如烷基、硝基、烷氧基或叔丁基等)。這些化合物能夠通過商業(yè)途徑獲得,或者通過對苯并三唑與相應取代苯胺類化合物的反應進行合成。
44、優(yōu)選的,所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑,其化學結(jié)構(gòu)中包含哌啶環(huán),并通過取代基修飾使其具有優(yōu)異的自由基捕獲能力和光穩(wěn)定性。具體化合物包括但不限于以下幾種:2,2,6,6-四甲基哌啶醇
45、其結(jié)構(gòu)特征為:哌啶環(huán)上在2位和6位分別帶有兩個甲基取代基,環(huán)上含有一個羥基官能團,羥基位于3位或4位。
46、2,2,6,6-四甲基哌啶甲醇
47、其結(jié)構(gòu)特征為:在2,6位分別含有兩個甲基取代基的哌啶環(huán),同時哌啶環(huán)上通過一個羥甲基連接到另一側(cè)鏈(如甲基或苯基)。
48、n-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)琥珀酰亞胺
49、其結(jié)構(gòu)特征為:哌啶環(huán)在2位和6位帶有兩個甲基取代基,哌啶環(huán)上的氮原子通過共價鍵連接到一個亞胺結(jié)構(gòu),亞胺基團進一步與一個雙羧酸分子(如琥珀酸酐)形成穩(wěn)定化合物。
50、n-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-2-乙酰基苯胺
51、其結(jié)構(gòu)特征為:哌啶環(huán)在2位和6位帶有兩個甲基取代基,哌啶環(huán)的氮原子通過連接基團(如乙酰基)與苯胺環(huán)結(jié)合。
52、雙(2,2,6,6-四甲基哌啶基)琥珀酸酯
53、其結(jié)構(gòu)特征為:兩個哌啶環(huán)通過琥珀酸的雙酯化反應形成連接,哌啶環(huán)在2位和6位均帶有兩個甲基取代基,形成穩(wěn)定的分子網(wǎng)絡。
54、四甲基哌啶基苯基甲酰胺
55、其結(jié)構(gòu)特征為:哌啶環(huán)在2位和6位帶有甲基取代基,哌啶環(huán)的氮原子通過酰胺基與苯基直接相連。
56、n-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)丙二酸單酯
57、其結(jié)構(gòu)特征為:哌啶環(huán)在2位和6位含有兩個甲基取代基,通過丙二酸結(jié)構(gòu)與單酯官能團連接,具有良好的分散性能和穩(wěn)定性。
58、上述受阻胺類光穩(wěn)定劑化合物具有顯著的自由基捕獲能力,哌啶環(huán)上甲基取代基的空間位阻效應能夠有效延緩自由基鏈式反應的發(fā)生??梢酝ㄟ^哌啶環(huán)與不同酰基或羧酸類化合物的反應,或者通過商業(yè)化途徑直接獲取。
59、優(yōu)選的,所述抗氧化劑為酚類抗氧化劑或二硫代亞磷酸酯類化合物,其化學結(jié)構(gòu)中包含酚羥基或二硫原子,具有高效捕獲自由基和抑制氧化鏈反應的能力。具體化合物包括但不限于以下幾種:
60、1.酚類抗氧化劑
61、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚
62、其結(jié)構(gòu)特征為:苯環(huán)上在2位和6位帶有兩個體積較大的叔丁基取代基,4位為一個甲基取代基。酚羥基位于苯環(huán)的1位。叔丁基取代基通過空間位阻效應保護酚羥基不受氧化,延緩自由基的鏈式反應。
63、丁基羥基茴香醚
64、其結(jié)構(gòu)特征為:苯環(huán)上1位含有酚羥基,4位為叔丁基,2位為甲氧基。甲氧基的引入增強了抗氧化劑的穩(wěn)定性和自由基捕獲能力。
65、4,4'-亞甲基雙(2,6-二叔丁基苯酚)
66、其結(jié)構(gòu)特征為:兩個苯環(huán)通過亞甲基橋相連,每個苯環(huán)在2位和6位均含有叔丁基取代基,1位含有酚羥基。雙酚結(jié)構(gòu)進一步增強了抗氧化能力。
67、三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯
68、其結(jié)構(gòu)特征為:三個3,5-二叔丁基-4-羥基苯環(huán)通過丙酸酯結(jié)構(gòu)連接形成分子。這種結(jié)構(gòu)的抗氧化劑具有較高的分子量和良好的熱穩(wěn)定性。
69、2.二硫代亞磷酸酯類抗氧化劑
70、二(烷基)二硫代亞磷酸酯
71、其結(jié)構(gòu)特征為:分子中含有二硫代亞磷酸酯基團(p(s)s),磷原子上通過氧鍵連接兩個烷基鏈。這種抗氧化劑能夠捕獲過氧化物自由基,同時形成穩(wěn)定的產(chǎn)物,抑制氧化反應。
72、二(苯基)二硫代亞磷酸酯
73、其結(jié)構(gòu)特征為:二硫代亞磷酸酯基團中的磷原子通過氧鍵連接兩個苯基。苯基結(jié)構(gòu)賦予分子更高的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。
74、二(異辛基)二硫代亞磷酸鋅
75、其結(jié)構(gòu)特征為:二硫代亞磷酸酯基團與鋅離子形成絡合物,磷原子通過氧鍵連接兩個異辛基鏈。該化合物不僅具有抗氧化能力,還能夠協(xié)同提高材料的潤滑性和穩(wěn)定性。
76、二(異丁基)二硫代亞磷酸酯
77、其結(jié)構(gòu)特征為:二硫代亞磷酸酯基團中的磷原子通過氧鍵連接兩個異丁基鏈,具有較強的抗氧化能力,并能夠在高溫下保持穩(wěn)定。
78、酚類抗氧化劑的酚羥基通過供氫作用捕獲自由基,形成酚氧自由基。酚氧自由基由于苯環(huán)的共軛效應而具有較高的穩(wěn)定性,從而阻止自由基鏈式反應的擴展。叔丁基等空間位阻效應進一步保護了酚羥基不受過氧化作用。
79、二硫代亞磷酸酯類化合物則通過其二硫鍵與活性氧化物種(如過氧化物自由基)發(fā)生反應,同時生成穩(wěn)定的硫化物和磷酸酯化合物,阻斷氧化反應的進行。這類抗氧化劑特別適用于高溫環(huán)境,能夠在極端條件下保持其穩(wěn)定性和功能。
80、可以通過已知的化學合成方法制備上述化合物,如通過對酚類化合物的取代反應或二硫代亞磷酸與相應醇類或酚類化合物的酯化反應制備。
81、優(yōu)選的,所述動態(tài)交聯(lián)劑為三嗪基分子,其化學結(jié)構(gòu)中包含1,3,5-三嗪環(huán),三嗪環(huán)上帶有不同的取代基,能夠通過與其他組分的官能團(如羥基或胺基)發(fā)生化學反應,形成穩(wěn)定的動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡。具體化合物包括但不限于以下幾種:2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪
82、其結(jié)構(gòu)特征為:1,3,5-三嗪環(huán)的2、4、6位上分別帶有氯原子。氯原子具有較高的活性,能夠與紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑或抗氧化劑分子中的羥基或胺基發(fā)生取代反應,形成穩(wěn)定的化學鍵。該化合物廣泛用于交聯(lián)反應,其高反應活性使其能夠在較低溫度下完成交聯(lián)過程。
83、2-氨基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪
84、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2位帶有一個氨基,4和6位帶有氯原子。氯原子用于與羥基或胺基反應形成交聯(lián)鍵,而2位的氨基能夠提供額外的反應活性或通過氫鍵與其他組分形成分子間相互作用。
85、2,4-二氨基-6-氯-1,3,5-三嗪
86、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2位和4位帶有氨基,6位帶有氯原子。該化合物的氨基提供了與多組分協(xié)同作用的能力,同時6位的氯原子通過化學反應形成交聯(lián)鍵。由于氨基的引入,該化合物具有較高的水溶性,適用于水相交聯(lián)體系。
87、2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪
88、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2、4和6位均帶有氨基取代基。此類化合物由于缺乏活性氯,主要通過氨基與其他官能團形成氫鍵或共價鍵,用于形成柔性較高的交聯(lián)網(wǎng)絡。該化合物特別適用于對熱穩(wěn)定性要求較高的場景。
89、2-乙氧基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪
90、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2位帶有乙氧基,4和6位帶有氯原子。乙氧基的引入增強了分子的穩(wěn)定性,同時4和6位的氯原子仍然具有較高的反應活性,能夠與吸收劑、光穩(wěn)定劑等組分發(fā)生交聯(lián)反應。
91、2,4-二羥基-6-氯-1,3,5-三嗪
92、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2和4位帶有羥基,6位帶有氯原子。羥基的引入使該化合物具有較高的親水性,同時6位的氯原子通過化學鍵與其他組分形成交聯(lián),提升了復合材料的化學穩(wěn)定性。
93、2-甲基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪
94、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2位帶有甲基,4和6位帶有氯原子。甲基的引入增強了化合物的疏水性,使其適用于有機相體系的交聯(lián)反應。4和6位的氯原子可與多組分形成穩(wěn)定交聯(lián)鍵。
95、2-羥基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪
96、其結(jié)構(gòu)特征為:三嗪環(huán)的2位帶有羥基,4和6位帶有氯原子。羥基能夠通過氫鍵與其他分子形成弱分子間相互作用,同時4和6位的氯原子可以參與化學交聯(lián)。
97、三嗪基分子的核心在于其活性氯原子或氨基的取代反應能力:
98、氯原子反應:活性氯原子能夠與吸收劑、光穩(wěn)定劑或抗氧化劑分子中的羥基、胺基等反應,生成穩(wěn)定的酰胺鍵或醚鍵,從而形成交聯(lián)網(wǎng)絡。
99、氨基或羥基的作用:部分三嗪化合物通過氫鍵或共價鍵進一步增強分子間的穩(wěn)定性,形成動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡。
100、通過三嗪基分子的動態(tài)交聯(lián)作用,可以顯著提高復合吸收劑的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,同時避免傳統(tǒng)吸收劑在使用過程中發(fā)生分子遷移或分解。
101、可以通過已知化學方法制備上述三嗪基化合物,如通過氨基化、氯化反應或醇解反應實現(xiàn)化學修飾。
102、本發(fā)明還提供復合型紫外線吸收劑的制備方法,具體包括以下步驟:
103、步驟s1:配料準備
104、按所述復合型紫外線吸收劑各組分的重量百分比范圍,準確稱取紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、動態(tài)交聯(lián)劑及輔助添加劑。
105、紫外線吸收劑:用于吸收紫外光并保護材料。
106、光穩(wěn)定劑:捕獲自由基,增強紫外線吸收劑的穩(wěn)定性。
107、抗氧化劑:中和氧化反應生成的活性物種,延緩材料降解。
108、動態(tài)交聯(lián)劑:促進分子間形成交聯(lián)網(wǎng)絡,提升化學穩(wěn)定性。
109、輔助添加劑:用于改善分散性及工藝操作性。
110、步驟s2:溶液混合
111、將紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑和抗氧化劑溶解于混合溶劑中,攪拌形成均勻溶液。
112、優(yōu)選的溶劑:甲苯和乙醇的混合溶液(體積比為1:1)。
113、攪拌條件:常溫(25~30℃)攪拌60~90分鐘,直至溶液澄清且均勻分散。
114、混合溶劑的極性差異可增強多組分間的相互溶解性,提高組分的均勻性。
115、步驟s3:動態(tài)交聯(lián)反應
116、在攪拌的同時,向均勻溶液中逐滴加入動態(tài)交聯(lián)劑,進行交聯(lián)反應。
117、動態(tài)交聯(lián)劑加入速率:0.5~1ml/min。
118、攪拌速率:500~800rpm。
119、反應溫度:50~70℃。
120、反應時間:1~2小時。
121、動態(tài)交聯(lián)劑中的活性氯或氨基與吸收劑、光穩(wěn)定劑及抗氧化劑分子中的羥基或胺基發(fā)生化學鍵合,形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
122、交聯(lián)反應通過氫鍵或共價鍵增強多組分之間的結(jié)合力,構(gòu)建分子間動態(tài)網(wǎng)絡,提升復合材料的穩(wěn)定性。
123、步驟s4:溶劑蒸發(fā)
124、將完成動態(tài)交聯(lián)反應后的溶液轉(zhuǎn)移至真空蒸發(fā)設備中,進行溶劑蒸發(fā)。
125、蒸發(fā)溫度:40~50℃。
126、蒸發(fā)時間:3~5小時。
127、真空條件:優(yōu)選保持壓力在0.08~0.1mpa。
128、真空蒸發(fā)條件能夠有效去除溶劑,同時避免高溫造成的組分降解。通過控制蒸發(fā)速率,確保交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定形成。
129、步驟s5:研磨與干燥
130、將所得固態(tài)復合物進行研磨和干燥處理。
131、研磨目標粒徑:5~20μm。
132、干燥溫度:40~60℃。
133、干燥時間:12~24小時。
134、干燥條件:在真空條件下進行,避免氧化或潮解現(xiàn)象。
135、通過粒徑控制提升復合吸收劑的分散性能,使其在應用中能均勻分布于基材中,從而實現(xiàn)最優(yōu)的紫外線吸收效果。干燥過程保證成品穩(wěn)定且無殘留溶劑。
136、通過以上步驟,本發(fā)明提供了一種高效、穩(wěn)定且適用于工業(yè)化生產(chǎn)的復合型紫外線吸收劑,其制備方法簡單易行,產(chǎn)品性能優(yōu)異。
137、本發(fā)明提供了復合型紫外線吸收劑的制備方法。具備以下有益效果:
138、1.本發(fā)明通過采用三嗪-苯并三唑類紫外線吸收劑作為核心組分,該吸收劑分子結(jié)構(gòu)中包含羥基和共軛基團,能夠有效吸收波長范圍為290~400nm的紫外線,同時其高熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性確保了在長期使用中的持續(xù)高效性能。復合型吸收劑的配比和分散性優(yōu)化,使其在不同基材中的紫外線吸收效率顯著提升。
139、2.本發(fā)明通過引入受阻胺類光穩(wěn)定劑和酚類抗氧化劑,在紫外線誘導的光化學降解和氧化降解過程中,捕獲自由基和活性氧物種(如過氧化物),從而保護紫外線吸收劑的分子結(jié)構(gòu)不受破壞。光穩(wěn)定劑與抗氧化劑的協(xié)同作用,顯著延緩了吸收劑的降解速率,大幅提高了復合吸收劑的化學穩(wěn)定性。
140、3.本發(fā)明采用三嗪基動態(tài)交聯(lián)劑,在吸收劑、光穩(wěn)定劑和抗氧化劑之間形成分子間動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡,增強了多組分之間的結(jié)合力和熱穩(wěn)定性。動態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡在高溫條件下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,同時有效減少了吸收劑分子在基材中的遷移和分解現(xiàn)象,使復合吸收劑更適用于高溫加工場景。
141、4.本發(fā)明通過采用甲苯與乙醇的混合溶劑,以及精確控制動態(tài)交聯(lián)反應的條件(如溫度、攪拌速率和反應時間),實現(xiàn)了多組分的充分溶解與均勻分散。通過真空蒸發(fā)和粒徑控制,最終得到粒徑為5~20μm的固態(tài)復合吸收劑,確保其在涂料、塑料、紡織品等多種基材中的分散性和適用性,同時制備工藝簡便高效,適合工業(yè)化生產(chǎn)。