专利汇可以提供一种阳光板用纳米复合功能母粒及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种阳光板用纳米复合功能母粒及其制备方法,它是由经进行 表面处理 及复配后的无机纳米 复合材料 与聚 碳 酸酯共聚物、抗 氧 剂、 光稳定剂 、增韧剂等原料经超高速混合、熔融挤出、冷却、 造粒 等工序制备而成。本发明提供的纳米复合功能母粒具有优异的抗冲击和耐候性能,其缺口冲击强度较纯聚碳酸酯提高20~100%,经1500小时的氙灯 气候 试验机的人工 加速 老化试验后,其 颜色 变化等级为0~1级,其光泽度保持率在80%以上,其抗冲击性能保持率在80%以上,适用于对工况和耐候具有较高要求的实心、中空以及波浪等户外阳光板的制造。,下面是一种阳光板用纳米复合功能母粒及其制备方法专利的具体信息内容。
1、一种阳光板用纳米复合功能母粒,其特征在于:它是由下列重量配比的原料制备而 成:
聚碳酸酯共聚物 92.7~99.1份
无机纳米复合材料 0.2~1.3份
抗氧剂 0.1~0.5份
光稳定剂 0.1~0.5份
增韧剂 0.5~5份。
2、根据权利要求1所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:它是由下列重量配比的原 料制备而成:
聚碳酸酯共聚物 96.2份
无机纳米复合材料 0.3份
抗氧剂 0.4份
光稳定剂 0.1份
增韧剂 3份。
3、根据权利要求1或2所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述的聚碳酸酯共聚 物为熔融指数在3~15g/10min之间的双酚A型聚碳酸酯共聚物,聚碳酸酯共聚物的 特征分子量Mw为40000~80000;所述的无机纳米复合材料为纳米TiO2、ZnO和SiO2 中的至少一种进行表面处理及复配,再将表面处理及复配后的材料在80~250℃的条 件下进行喷雾干燥、超高速混合、气流粉碎后形成无机纳米复合材料。
4、根据权利要求3所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述无机纳米复合材料的 表面处理及复配是指将平均粒径为10~70nm的TiO2、ZnO和SiO2粉体在80~120℃ 的条件下干燥2~4小时,将其中至少一种纳米粒子与表面处理剂按1∶1~5∶1的配比在 球磨机中高速研磨,混合反应15~30分钟完成表面处理及复配。
5、根据权利要求4所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述的表面处理剂为硬脂 酸及其盐、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的至少一种。
6、根据权利要求1或2所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述的抗氧剂为酚类 抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的组合;其中,所述的酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十 八碳醇酯;所述的亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
7、根据权利要求1或2所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述的光稳定剂为受 阻胺光稳定剂HALS或苯并三唑类光稳定剂BZT中的至少一种;其中,所述的受阻 胺光稳定剂HALS为:4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶;所述的苯并三唑类 光稳定剂BZT为:2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑。
8、根据权利要求1或2所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:所述的增韧剂为甲基 丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS、具有核壳结构的丙烯酸酯共聚物ACR或 乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA中的至少一种。
9、根据权利要求1-8任一项所述的纳米复合功能母粒,其特征在于:它是由下列重量 配比的原料制备而成:
聚碳酸酯共聚物 96.2份
无机纳米复合材料 0.3份
酚类抗氧剂 0.1份
亚磷酸酯类抗氧剂 0.3份
受阻胺类光稳定剂HALS 0.04份
苯并三唑类光稳定剂BZT 0.06份
丙烯酸酯共聚物ACR 1.5份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS 1份
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 0.5份
其中,所述无机纳米复合材料是由0.15份纳米TiO2、0.05份纳米SiO2和0.05 份纳米ZnO与0.02份硅烷偶联剂、0.02份钛酸酯偶联剂和0.01份铝酸酯类偶联剂 进行表面处理及复配而成。
10、一种阳光板用纳米复合功能母粒的制备方法,它包括如下步骤:
(1)将平均粒径为10~70nm的TiO2、ZnO和SiO2粉体在80~120℃的条件下干 燥2~4小时,将其中至少一种纳米粒子与表面处理剂按1∶1~5∶1的配比在球磨机中高 速研磨混合反应15~30分钟完成表面处理及复配,再将其在80~250℃的条件下进行 喷雾干燥、超高速混合、气流粉碎过程形成无机纳米复合材料;
(2)将上述无机纳米复合材料在70~110℃的条件下干燥1~3小时,将聚碳酸酯 在110~130℃的条件下干燥4~8小时,将无机纳米复合材料与聚碳酸酯共聚物、抗氧 剂、光稳定剂、增韧剂在超高速混合机进行预混合3~10分钟,预混合速度为 1000~1500rpm;
(3)将预混合好的物料用长径比大于40的双螺杆挤出设备在220~280℃下熔融 挤出,螺杆转速为50~200rpm,然后将挤出物料用水冷却后在60~150rpm的转速下 进行造粒形成阳光板用纳米复合功能母粒。
本发明涉及一种纳米复合功能母粒,特别是一种阳光板用功能母粒。
技术背景
阳光板于上个世纪80年代诞生于欧洲,是聚碳酸酯(PC)透明板的商品名称,简 称PC板,是一种新型的高强度、隔热、透光建筑材料,作为采光顶棚或装饰材料广泛 用于商业大楼、体育馆、展览中心、购物街、停车场、候车厅、候机楼、游泳池、高架 路、电话亭、建筑幕墙、居室或办公室的间隔等场所。虽然阳光板的基体树脂即聚碳酸 酯树脂具有许多优异的物理机械性能,但同其它有机高分子材料一样,聚碳酸酯在紫外 线的作用下会发生光老化而导致降解。降解物在空气中同氧或者其它活性成分发生反 应,从而出现黄化现象,同时透光率、光泽度以及力学性能都将大幅度降低,最后导致 其实际使用寿命降低[周大纲,谢鸽成,等.塑料老化与防老化技术[M].北京:中国轻工 业出版社,1992.]。
为了防止阳光板在使用中过快老化,目前国内外主要采取向阳光板基体树脂即聚碳 酸酯材料中加入有机光稳定剂和在阳光板接受日光辐射的外表面附着一层有机光稳定 剂两种方法来加以解决。美国通用电气公司的R·F·塞罗夫在公开号为CN 1177612A的 发明专利中报道了含二(2,6-二羟基-3,5-二苯甲酰苯基)甲烷紫外光吸收物的聚碳 酸酯组合物;美国通用电气公司的J·E·皮克特等在公开号为CN 1209446A的发明专利 中报道了含有哌嗪酮或哌嗪二酮系HALS(受阻胺光稳定剂)的可耐候的聚碳酸酯组合 物(配合物或掺混物);美国陶氏化学公司的C·T·E·范纳菲尔在公开号为CN 1371404A 的发明专利中报道了含氰基丙烯酸酯型UV(紫外线)吸收剂并结合亚硫酸酯型稳定剂 和任选的受阻酚稳定剂和/或内酯型稳定剂的聚碳酸酯组合物;美国通用公司的T·M·斯 克洛范等在公开号为CN 1332760A、CN 1331711A的发明专利中报道了制备嵌段共聚碳 酸酯的方法以及与聚羧酸亚烷基二醇酯等其它聚合物共混来改善耐候性的方法。以上专 利都只报道了采用有机光稳定剂或在合成聚碳酸酯的工艺过程中引入其它基团来改善 聚碳酸酯耐候性能的方法,并且所采用的光稳定剂类别或牌号不同会导致改性的效果不 同,但此类方法都存在同一问题,即有机光稳定剂长期使用后自身会老化降解,从而引 起其紫外线屏蔽功能失效。
而第二种方法又分为两种——涂覆法和共挤法。涂覆法工艺简单,但涂层牢固度差, 不均匀,易脱落。而采用共挤法形成的吸收层各项性能都优于涂覆法制作的涂层,共挤 法是通过共挤机在板材的表面形成一个融合均匀并且牢固的抗紫外线共挤层(即UV 层),它的厚度可以均匀控制在50μm。德国拜耳公司运用自己的专利共挤技术,通过使 用共挤层专用聚碳酸酯树脂(含有高浓度紫外线吸收剂),有效保证了阳光板的耐候性 能。但抗紫外线共挤层(UV层)的厚度在生产时必须得到保证,因为长时间的日光照 射会消耗紫外线吸收剂,从而导致UV层中的紫外线吸收剂浓度降低,影响阳光板的各 项理化性能。同时共挤法对生产设备要求很高,需要配备价格高昂的专用的双层共挤出 设备,质量要求高,生产工艺非常复杂,不少企业往往无法保证这道工序的正确实施, 从而限制了阳光板的发展。
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