CN113004646A

CN113004646A - 一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材及其应用

Info

Publication number: CN113004646A
Application number: CN202110462453.6A
Authority: CN
Inventors: 周小二; 章鹏飞; 周红学; 施季生
Original assignee: Anhui Xintao Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Xintao Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-06-22

Abstract

本发明涉及一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材及其应用。该化合物由下述组分所组成：90‑99wt％甲基丙烯酸酯或其共聚物、0.1‑10wt％的单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂、和/或以丙烯酸类聚合物的总重量为基准计，0.1‑3.0wt％的一种或是多种水性受阻胺光稳定剂，其中所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中包含80‑100wt％甲基丙烯酸甲酯单体单元。本发明实施例的丙烯酸酯类抗黄变板材中在甲基丙烯酸甲酯聚合物或共聚物加入了单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂，使其具有很高的紫外透射率和紫外透射率保持能力，且由于单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮的加入，可以改善二苯甲酮同PMMA单体的不相容性而导致的表面缺陷。

Description

一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材及其应用

技术领域

本发明涉及甲基丙烯酸甲酯光学应用技术领域，特别是涉及一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材及其应用。

背景技术

随着科技进步及人类生活品质提升，人类对紫外线的应用宽度、广度及深度逐渐增加，尤其医疗领域，对紫外线的应用越来越广泛。近年来，利用紫外感光蛋白来对癌症筛查的技术手段日趋成熟。它利用了UVA中380nm左右的紫外线来实现感光蛋白的感光作用，以实现对癌症的筛查。以存在的技术中使用的是含有铅的玻璃来实现对特定电磁辐射的透过和拦截，但是铅是一种重金属物质，所以使得其在安全性和环保性方面存在一定的安全隐患，PMMA便成为了首选的替代材料。

然而PMMA由于本身的化学组成，使得它不耐紫外线。在长期紫外线照射的条件下，PMMA在可见光范围内的透明性明显发生变化的同时，紫外透光性明显降低，且PMMA会发生明显的黄变，且表面会产生龟裂。

人们发现一些化合物可以对丙烯酸类组合物存在稳定左右，且可以保持紫外的透过率。

US 5，466，756介绍了脂肪族醇和高沸点羟基化合物用于聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的耐紫外辐射性。但PMMA浇铸法生产中使用的反应单体为甲基丙烯酸甲酯，它同短碳链的羟基化合物虽然相容性优异，但短碳链的羟基化合物沸点较低，在聚合中容易产生气泡。长碳链的多羟基化合物如乙二醇虽然沸点较高，但它们同甲基丙烯酸甲酯的存在不相容的问题，生产的板材容易产生外观缺陷。

CN101027351B介绍了α-羟基羧酸化合物可对丙烯酸酯类组合物起到稳定作用，尤其乳酸的稳定效果最优。令人惊奇的发现，乳酸同乙二醇一起使用的情况下，不仅可以保持丙烯酸酯类化合物的紫外线透过稳定性，还可以改善板材表面的外观缺陷。

发明概述

本发明的目的是提供一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，该中组合物能够收紫外辐射而不发生劣化，能够保持高紫外的透光率，且表面无外观缺陷。

本发明另外一个目的是提供一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材的应用，可用于癌症筛查医疗器械的丙烯酸酯类板材，且无表面缺陷。

本发明的实施例第一方面提出了一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，该化合物由下述组分所组成：90-99wt％甲基丙烯酸酯或其共聚物、0.1-10wt％的单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂、和/或以丙烯酸类聚合物的总重量为基准计，0.1-3.0wt％的一种或是多种水性受阻胺光稳定剂，其中所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中包含80-100wt％甲基丙烯酸甲酯单体单元。

进一步地，所述丙烯酸酯类抗黄变板材的生产方法为本体聚合浇铸法。

进一步地，所述二苯甲酮包括2，4-二羟基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

进一步地，所述2，4-二羟基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.2-1wt％。

进一步地，所述2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.1-8wt％。

进一步地，所述水性受阻胺光稳定剂为770，944，292中的一种或几种。

进一步地，所述丙烯酸酯类抗黄变板材制备时将所述紫外稳定剂直接加入到所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中。

本发明的实施例第二方面提出了一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材的应用，应用于医疗器械部件。

本发明的优点具体如下：

本发明实施例的丙烯酸酯类抗黄变板材中在甲基丙烯酸甲酯聚合物或共聚物加入了单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂，使其具有很高的紫外透射率和紫外透射率保持能力，且由于单苯甲酸间苯二酚酯的加入，可以改善2-羟基二苯甲酮同PMMA单体的不相容性而导致的表面缺陷，因为单苯甲酸间苯二酚酯增加了组合物同玻璃模具之间的咬合力。

由此方法得到的聚甲基丙烯酸甲酯板制品可用于癌症筛查用的医疗器械部件，美黑灯，日光房，温室等相关领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例和对比例进行紫外透过率和黄度检测结果对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参照附图1并结合实施例来详细说明本申请。

根据本发明实施例第一方面的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，该化合物由下述组分所组成：90-99wt％甲基丙烯酸酯或其共聚物、0.1-10wt％的单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂、和/或以丙烯酸类聚合物的总重量为基准计，0.1-3.0wt％的一种或是多种水性受阻胺光稳定剂，其中所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中包含80-100wt％甲基丙烯酸甲酯单体单元。

具体地，所述丙烯酸酯类抗黄变板材的生产方法为本体聚合浇铸法。

具体地，所述二苯甲酮包括2，4-二羟基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

具体地，所述2，4-二羟基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.2-1wt％。

具体地，所述2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.1-8wt％。

具体地，所述水性受阻胺光稳定剂为770，944，292中的一种或几种。

具体地，所述丙烯酸酯类抗黄变板材制备时将所述紫外稳定剂直接加入到所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中。

根据本发明实施例第二方面的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材的应用，应用于医疗器械部件。

本发明实施例的聚甲基丙烯酸甲酯板中在甲基丙烯酸甲酯聚合物或共聚物加入了单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮的紫外稳定剂使其具有很高的紫外透射率和紫外透射率保持能力，且由于单苯甲酸间苯二酚酯的加入，可以改善二苯甲酮同MMA单体的不相容性而导致的表面缺陷，因为单苯甲酸间苯二酚酯增加了组合物同玻璃模具之间的咬合力。由此方法得到的聚甲基丙烯酸甲酯板制品可用于癌症筛查用的医疗器械部件，美黑灯，日光房，温室等相关领域。

下面将用另外八个实施例和一个对比例来说明本发明实施例的紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材。

实施例1

将99份甲基丙烯酸甲酯单体加入到容器中，加入0.03份引发剂偶氮二异丁腈，0.5g份2-羟基二苯甲酮和0.5份单苯甲酸间苯二酚酯，混合均匀，加热至沸腾，保温聚合至所需粘度。冷却至室温，加入0.03份引发剂和0.1份硬脂酸，混合均匀，真空脱泡后，灌入专用模具中。放入60℃水浴中聚合2h，转入高温炉，120℃固化3h。取出，冷却至室温后脱模，得到有机玻璃板材。

实施例2

实施例2与实施例1的样品制备过程类似。实施例2包含甲基丙烯酸甲酯单体98份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮1.2份，单苯甲酸间苯二酚酯0.8份，硬脂酸0.1份。

实施例3

实施例3与实施例1样品制备过程类似。实施例3包含甲基丙烯酸甲酯单体96份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮3份，单苯甲酸间苯二酚酯1.0份，硬脂酸0.1份

实施例4

实施例4与实施例1样品制备过程类似。实施例4包含甲基丙烯酸甲酯单体90份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮8份，单苯甲酸间苯二酚酯2份，硬脂酸0.1份。

实施例5

实施例5与实施例1样品制备过程类似。实施例5包含甲基丙烯酸甲酯单体80份，丙烯酸丁酯19份引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮0.5份，单苯甲酸间苯二酚酯0.5份，硬脂酸0.5份。

实施例6

实施例6与实施例1样品制备过程类似。实施例6包含甲基丙烯酸甲酯单体99份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮0.5份，单苯甲酸间苯二酚酯0.5份，紫外吸收剂770型0.5份，硬脂酸0.5份。

实施例7

实施例7与实施例1样品制备过程类似。实施例7包含甲基丙烯酸甲酯单体99份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮0.5份，单苯甲酸间苯二酚酯0.5份，紫外吸收剂994型0.5份，硬脂酸0.5份。

实施例8

实施例8与实施例1样品制备过程类似。实施例8包含甲基丙烯酸甲酯单体99份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮0.5份，单苯甲酸间苯二酚酯0.5份，紫外吸收剂292型0.5份，硬脂酸0.5份。

对比例1

对比例和实施例1相同，不同的地方在于，在样品制备过程中没有添加稳定剂单苯甲酸间苯二酚酯。

对比例2

对比例2与实施例1样品制备过程类似。对比例2包含甲基丙烯酸甲酯单体99份，引发剂偶氮二异丁腈0.06份，2-羟基二苯甲酮0.5份，硬脂酸0.5份。

在紫外-可见分光光度计上测量样品的初始紫外透过率，根据标准ASTM D1925方法在比色仪上测试黄度。然后按照GB/T 16422.2-1999方法对样品进行氙灯暴露试验1000h，然后进行老化后样品紫外透过率和黄度的测定。

对上述实施例和对比例进行紫外透过率和黄度检测，结果如下附图1所示。

由附图1可知，本发明实施例1至实施例8与对比例相比，在氙灯照射0h(初始)时，实施例1至实施例8得到的聚甲基丙烯酸甲酯板对300nm光的透射率处于78.2％-82.5％之间，高于对比例的75.5％的透射率；在氙灯照射1000h时，实施例1至实施例8得到的聚甲基丙烯酸甲酯板对300nm光的透射率处于70.1％-81.0％之间，远高于对比例的18.1％的透射率，说明本发明实施例得到的聚甲基丙烯酸甲酯板在紫外光(300nm)照射下不易产生分解。

另一方面，本发明实施例1至实施例8与对比例相比，在氙灯照射0h(初始)时，实施例1至实施例8得到的聚甲基丙烯酸甲酯板的黄度处于0.39-0.51之间，与对比例的0.47的黄度相差无几；在氙灯照射1000h时，实施例1至实施例8得到的聚甲基丙烯酸甲酯板的黄度处于0.95-3.12之间，黄度变化不多；而对比例的黄度为11.2，变化十分明显。说明本发明实施例得到的聚甲基丙烯酸甲酯板在紫外光(300nm)照射下不易变黄。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims

1.一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，该化合物由下述组分所组成：90-99wt％甲基丙烯酸酯或其共聚物、0.1-10wt％的单苯甲酸间苯二酚酯和二苯甲酮作为紫外稳定剂、和/或以丙烯酸类聚合物的总重量为基准计，0.1-3.0wt％的一种或是多种水性受阻胺光稳定剂，其中所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中包含80-100wt％甲基丙烯酸甲酯单体单元。

2.根据权利要求书1中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述丙烯酸酯类抗黄变板材的生产方法为本体聚合浇铸法。

3.根据权利要求书1中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述二苯甲酮包括2，4-二羟基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

4.根据权利要求书3中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述2，4-二羟基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.2-1wt％。

5.根据权利要求书3中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮在整体丙烯酸酯类抗黄变板材中的含量组分为0.1-8wt％。

6.根据权利要求书1中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述水性受阻胺光稳定剂为770，944，292中的一种或几种。

7.根据权利要求书1中所述的一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材，其特种在于，所述丙烯酸酯类抗黄变板材制备时将所述紫外稳定剂直接加入到所述甲基丙烯酸酯或其共聚物中。

8.一种紫外透过型光稳定的丙烯酸酯类抗黄变板材的应用，应用于医疗器械部件。