一种高分子复合材料
阅读：969发布：2021-06-13
专利汇可以提供一种高分子复合材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高分子 复合材料 ，至少包括光变色 纤维 ；本技术方案中，通过在高分子复合材料中添加聚对苯二 甲酸 乙二醇酯改性光致变色剂，通过聚对苯二甲酸乙二醇酯的包覆，实现光致变色材料在高分子复合材料中的分布均匀性，并且该光致变色剂为无机可逆光致变色剂，其实现了具有良好的紫外光变色性能，提高了复合材料对紫外光的防护性能。，下面是一种高分子复合材料专利的具体信息内容。
1.一种高分子复合材料，其特征在于，至少包括光变色纤维；
所述光变色纤维按重量份，其组成为：
所述光致变色剂为无机光致变色剂；
所述无机光致变色剂为以CaHfO3为基体材料的无机光致变色材料，其表达式为M1-
XHfO3：xR，xR，其中，M为碱土金属元素Ca、Sr、Ba中的一种；x为R的掺杂量，0≤x≤0.03；R为掺杂到基体材料中的稀土元素，选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的高分子复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的
3％-5％。
3.根据权利要求1所述的高分子复合材料，其特征在于，所述助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的高分子复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
3)将酯化产物粉末及无机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
5.根据权利要求4所述的高分子复合材料，其特征在于，步骤1)中的反应温度为180-
220℃；反应时间为1-4小时。
一种高分子复合材料
技术领域
背景技术
[0003] 这些复合材料虽然具有上述的各自特点，但是在使用中存在一定的使用局限性，即比如在纺织领域中，面料过薄，其遮光性能不好，若是面料过厚，因其遮光性能太好，反而影响光线，特别是吸收光线过多，导致面料的发热，而影响到使用，若是应用到窗帘领域特别是无法通过窗帘来初步判断时间的早晚，而且，遮光性能是通过窗帘面料的厚度及颜色来实现的，这样的面料的使用，影响室内的整体布局并且有一定的压抑感，很难适用于家庭。
[0004] 应用到环保领域的复合材料，则因为其不能对光线进行很好的反应，而导致环保性能不高。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种高分子复合材料，通过对光线的反应，而相应的改变颜色，主要是通过对紫外光及可见光的反应来相应的改变不同的颜色，即能够起到防紫外线的功能，还能根据可见光的照射改变纤维的透光率，提高利用范围。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0008] 所述光变色纤维按重量份，其组成为：
[0009]
[0010]
[0011] 所述光致变色剂为无机光致变色剂；
[0012] 所述无机光致变色剂为以CaHfO3为基体材料的无机光致变色材料，其表达式为M1-XHfO3：xR，xR，其中，M为碱土金属元素Ca、Sr、Ba中的一种；x为R的掺杂量，0≤x≤0.03；R为掺杂到基体材料中的稀土元素，选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种。
[0013] 所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂中，所述光致变色剂占所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂总重量的3％-5％。
[0015] 所述聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0018] 3)将酯化产物粉末及无机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0019] 步骤1)中的反应温度为180-220℃；反应时间为1-4小时。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 本技术方案中，通过在高分子纤维中添加聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂，通过聚对苯二甲酸乙二醇酯的包覆，实现该光致变色材料在高分子复合材料中的分布均匀性，并且该光致变色剂为无机可逆光致变色剂，其实现了具有良好的紫外光变色性能，提高了得合材料对紫外光的防护性能。如果该复合材料应用于纺织面料中，能够具有较好的防护紫外线的功能，若是应用于环保领域，其对紫外光所导致的损害也具有较好的防护。
具体实施方式
[0022] 以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
[0023] 本申请各实施例中，其中无机光致变色剂为依据中国专利申请号201410622103.1制备的无机可逆光致变色剂，因为在其中使用不同的稀土元素，会使得纤维呈现不同的变色效果，在实际的生产中，可以根据需要进行改变稀土元素。
[0024] 本申请提供一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；在本申请的各实施例中，该复合材料能够与其它纤维或高分子材料进行混合使用，以提高本技术方案的复合材料的使用范围。
[0025] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0026]
[0027] 光致变色剂为无机光致变色剂；无机光致变色剂为以CaHfO3为基体材料的无机光致变色材料，其表达式为M1-XHfO3：xR，xR，其中，M为碱土金属元素Ca、Sr、Ba中的一种；x为R的掺杂量，0≤x≤0.03；R为掺杂到基体材料中的稀土元素，选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种。
[0028] 在本申请的其它实施例中，稀土元素可以根据需要改变的颜色进行改变，因为稀土元素的种类较多，在本申请的以下实施例中，均以CaHfO3：La2O3为例进行说明，但是决不能认为本申请的无机光致变色剂仅适用于CaHfO3：La2O3，而是可以适用于稀土的其它元素，仅是因为申请文件的篇幅问题，不进行一一列出。
[0029] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的3％-5％。
[0030] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。在本申请中，助剂均为现有技术，助剂的使用并不在本申请的改进技术方案中，因此，本申请不对助剂的具体组分进行说明，能够用于本申请中的所助剂均能够适用。
[0031] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0032] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；反应温度为180-220℃；反应时间为1-4小时。
[0033] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0034] 3)将酯化产物粉末及无机变色剂充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。在进行真空缩聚反应时，真空在本申请中是保持稳定的，不能采用现有些技术中所采用的前期低真空后期高真空的缩聚条件。
[0035] 在本申请中，进行真空缩聚时，不使用催化剂，因为产物中使用的稀土元素在反应过程中，起到了替代催化剂的作用，若加入催化剂，会导致影响光变色性能。
[0036] 经过真空缩聚后的聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂，为以光致变色剂为核包覆聚对苯二甲酸乙二醇酯外壳的壳核结构，该壳核结构能够保证与高分子纤维之间的稳定结合、并且分布均匀。
[0037] 实施例1
[0038] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0039] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0040]
[0041] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0042] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的3％。
[0043] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0044] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0045] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为180℃；反应时间为1小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0046] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0047] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0048] 实施例2
[0049] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0050] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0051]
[0052] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0053] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的5％。
[0054] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0055] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0056] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为220℃；反应时间为4小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0057] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0058] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0059] 实施例3
[0060] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0061] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0062]
[0063]
[0064] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0065] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的4％。
[0066] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0067] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0068] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0069] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0070] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0071] 实施例4
[0072] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0073] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0074]
[0075] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0076] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的4.5％。
[0077] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0078] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0079] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0080] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0081] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0082] 实施例5
[0083] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维
[0084] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0085]
[0086] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0087] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的3.5％。
[0088] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0089] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0090] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0091] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0092] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
[0093] 实施例6
[0094] 一种高分子复合材料，至少包括光变色纤维；
[0095] 光变色纤维按重量份，其组成为：
[0096]
[0097] 光致变色剂其中的无机光致变色剂为CaHfO3：La2O3。
[0098] 聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂中，光致变色剂占聚甲基丙烯酸甲酯改性光致变色剂总重量的3％。
[0099] 助剂包括氧化剂、相容剂、抗老化剂、光稳定剂中的一种或多种组合。
[0100] 聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂的制备方法，包括以下步骤：
[0101] 1)向反应器中加入对苯二甲酸、乙二醇反应温度为200℃；反应时间为2小时，反应器加热升温并进行搅拌，进行酯化反应，生成酯化产物，冷却至固体；
[0102] 2)将酯化产物研磨成粉末，得到酯化产物粉末；
[0103] 3)将酯化产物粉末及CaHfO3：La2O3充分混合后进行真空缩聚反应，制得聚对苯二甲酸乙二醇酯改性光致变色剂。
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