CN113999475B - 一种能够耐太阳光的抗uv材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法，所述UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚乙烯醇/聚丙烯酰胺原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3‑丙烷磺内酯反应制得。该材料不仅具有良好的抗紫外线功能，且力学性能佳，制备方法简单。

Description

一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种能够耐太阳光的抗UV材料及其制备方法。
背景技术：
太阳光是地球照明的主要光源，而太阳光中热效应最显著的近红外部分(780～2500nm)在很多场所需要被隔绝。一般可以通过添加有色层就可以达到隔绝大部分可见光的目的，但是红外与紫外光波穿透力强，需要特殊的物质才能将其部分隔离。在炎热的夏季，阳光近于直射，强烈的可见光与近红外和紫外的辐射作用交汇在一起，给人们生活和露天货物的保存等带来了困难，因此，需要研究抗UV材料来解决上述问题。
申请号为200910099499.5的专利提供了一种抗紫外ZnO-高分子复合膜，该复合膜含有质量百分比为：0.01％-50％的ZnO，余量为高分子材料，其中的高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚丙烯或聚氯乙烯。制备步骤如下：先将醋酸锌与氢氧化物在醇溶液中反应生成氧化锌纳米晶，然后溶于有机溶剂并加入分散剂，得到氧化锌纳米晶溶液；再将此纳米晶溶液与高分子聚合物在有机溶剂中混合均匀，继而蒸发除去溶剂得到ZnO-高分子复合膜。申请号为201711258974.X的专利提供了一种抗紫外高阻水的PBAT薄膜及其制备方法，其组成包含聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，通过助剂的复配使用实现协同抗紫外能力，制得的PBAT薄膜具有良好的抗紫外性能和优异的阻水性能；其制备方法是通过挤出机熔融共混和切料机切料制得均匀混合粒料，再将混合粒料制成PBAT薄膜。由上述现有技术可以看出，目前改善高分子材料抗紫外线能力的主要方法就是在高分子基体中添加抗紫外线功能剂，该方法的主要问题在于添加的抗紫外线功能剂与高分子基体的相容性较差，会严重影响基体的性能。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种能够耐太阳光的抗UV材料，本发明采用自制的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒作为改性填料，通过在改性填料表面修饰两性离子单体后在其表面包覆一层聚合物互穿网络，提高了改性填料与成膜溶液的相容性；本发明提供的抗UV材料力学性能优异，稳定性好，抗老化性能佳。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种能够耐太阳光的抗UV材料，该UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚合物层原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3-丙烷磺内酯反应制得。
作为上述技术方案的优选，所述多功能填料的制备方法为:
(1)将二水合乙酸锌溶于无水乙醇中，然后缓慢加入单乙醇胺，搅拌均匀后陈化处理制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理，取出烘干后，再次浸渍处理，如此反复2-3次，制得氧化锌晶种层；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺加入到去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，水热反应，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后在氮气气氛下进行处理，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
(2)将上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在去离子水中，然后加入聚乙烯亚胺，超声分散处理，制得分散液；将二硫化钼纳米片置于去离子水中超声分散处理，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
(3)将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙腈中，氮气气氛下搅拌处理，之后滴加1,3-丙烷磺内酯，室温下反应后升温回流反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；
(4)将制得的两性离子单体加入到二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将丙烯酸、丙烯酰胺和去离子水混合后加入聚乙烯醇溶液以及上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入交联剂和引发剂，反应，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述二水合乙酸锌和单乙醇胺的用量比为(0.045-0.055)mol：3ml；陈化处理的温度为室温，时间为24h；六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、六水合硝酸钇的摩尔比为1:1:1；所述水热反应的温度为90-100℃，反应时间为5-6h。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，氮气气氛下进行处理的条件为：首先在90℃下进行处理5-6h，然后以3-5℃/min的速率升温至600℃下处理1h。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述钇掺杂的氧化锌纳米棒、聚乙烯亚胺、二硫化钼纳米片的质量比为1：(0.15-0.18)：0.05；所述超声分散处理的功率500-1000W，时间为30-50min。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷、1,3-丙烷磺内酯的质量比为7：(4-5)；室温下反应的时间为1-1.5h，升温回流反应的温度为85-90℃，时间为20-25h。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，两性离子单体、二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的质量比为(0.002-0.003)：1；室温下搅拌处理的时间为20-30h。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾，聚乙烯醇溶液的质量浓度为4-5％，丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇溶液、两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒、N,N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的用量比为(0.4-0.5)：2:20ml：(0.5-1)：(0.03-0.04)：0.05；所述反应的温度为70-80℃，反应时间为2-3h。
为了更好的解决上述技术问题，本发明还提供了如下技术方案：
一种能够耐太阳光的抗UV材料的制备方法，包括以下步骤：
将丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，升温后加入过硫酸钾反应，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
作为上述技术方案的优选，所述丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、多功能填料的质量比为10：(1-2)：(0.2-0.3)：(0.5-1)；反应的温度为75-80℃，时间为5-6h。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的能够耐太阳光的抗UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚乙烯醇/聚丙烯酰胺原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3-丙烷磺内酯反应制得。本发明提供的多功能填料不仅可以有效改善基体的抗紫外性能，且与基体的相容性好，制得的抗UV材料具有良好的抗老化性能，且力学性能佳。
本发明在成膜溶液中加入自制的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，二维二硫化钼纳米片与三维钇掺杂的氧化锌纳米棒向结合形成的杂化填料分散性更好，加入到成膜溶液中可有效改善基体的抗紫外性能。为了提高二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的分散性，本发明首先采用自制的两性离子单体对其表面进行修饰后加入到聚合单体溶液中进行原位反应形成聚合物互穿网络，而二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒通过表面修饰的两性离子单体嵌入到互穿的聚合物网络中，本发明提供的多功能填料与成膜溶液具有很好的相容性，制得的材料不仅具有很好的抗老化性能，且力学性能佳。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
下述实施例中采用的聚乙烯醇为聚乙烯醇17-99，二硫化钼纳米片的厚度为20nm，直径为1μm。
实施例1
将0.055mol二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，然后缓慢加入3ml单乙醇胺，搅拌均匀后在室温下陈化处理24h制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理10min，取出烘干后，再次浸渍处理10min，如此反复2次，制得氧化锌晶种层；将0.05mol六水合硝酸锌和0.05mol六亚甲基四胺加入到100ml去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入0.05mol六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，在95℃下水热反应6h，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后氮气气氛下首先在90℃下进行处理5h，然后以3℃/min的速率升温至600℃下处理1h，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
将1g上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在300ml去离子水中，然后加入0.15g聚乙烯亚胺，500W下超声分散处理50min，制得分散液；将0.05g二硫化钼纳米片置于50ml去离子水中在500W下超声分散处理50min，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
将7gγ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于200ml乙腈中，氮气气氛下搅拌处理10min，之后滴加4.35g 1,3-丙烷磺内酯，室温下反应1h后升温至85℃回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；将0.002g制得的两性离子单体加入到1L浓度为1g/L的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理24h，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将0.4g丙烯酸、2g丙烯酰胺和100ml去离子水混合后加入20ml质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液以及1g上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入0.03g N,N亚甲基双丙烯酰胺和0.05g过硫酸钾，升温至75℃反应3h，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
将10g丙烯酸丁酯、1g十二烷基苯磺酸钠和100ml去离子水混合搅拌均匀，升温至75℃后加入0.2g过硫酸钾反应6h，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入1g多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，制得厚度为2mm的薄膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
实施例2
将0.055mol二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，然后缓慢加入3ml单乙醇胺，搅拌均匀后在室温下陈化处理24h制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理10min，取出烘干后，再次浸渍处理10min，如此反复2次，制得氧化锌晶种层；将0.05mol六水合硝酸锌和0.05mol六亚甲基四胺加入到100ml去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入0.05mol六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，在95℃下水热反应6h，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后氮气气氛下首先在90℃下进行处理6h，然后以5℃/min的速率升温至600℃下处理1h，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
将1g上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在300ml去离子水中，然后加入0.18g聚乙烯亚胺，1000W下超声分散处理50min，制得分散液；将0.05g二硫化钼纳米片置于50ml去离子水中在1000W下超声分散处理50min，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
将7gγ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于200ml乙腈中，氮气气氛下搅拌处理10min，之后滴加4.35g 1,3-丙烷磺内酯，室温下反应1h后升温至85℃回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；将0.003g制得的两性离子单体加入到1L浓度为1g/L的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理24h，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将0.5g丙烯酸、2g丙烯酰胺和100ml去离子水混合后加入20ml质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液以及1g上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入0.04g N,N亚甲基双丙烯酰胺和0.05g过硫酸钾，升温至75℃反应3h，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
将10g丙烯酸丁酯、2g十二烷基苯磺酸钠和100ml去离子水混合搅拌均匀，升温至75℃后加入0.3g过硫酸钾反应6h，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入1g多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，制得厚度为2mm的薄膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
实施例3
将0.055mol二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，然后缓慢加入3ml单乙醇胺，搅拌均匀后在室温下陈化处理24h制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理10min，取出烘干后，再次浸渍处理10min，如此反复2次，制得氧化锌晶种层；将0.05mol六水合硝酸锌和0.05mol六亚甲基四胺加入到100ml去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入0.05mol六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，在95℃下水热反应6h，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后氮气气氛下首先在90℃下进行处理5h，然后以3.5℃/min的速率升温至600℃下处理1h，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
将1g上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在300ml去离子水中，然后加入0.16g聚乙烯亚胺，600W下超声分散处理50min，制得分散液；将0.05g二硫化钼纳米片置于50ml去离子水中在600W下超声分散处理50min，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
将7gγ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于200ml乙腈中，氮气气氛下搅拌处理10min，之后滴加4.35g 1,3-丙烷磺内酯，室温下反应1h后升温至85℃回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；将0.0025g制得的两性离子单体加入到1L浓度为1g/L的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理24h，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将0.45g丙烯酸、2g丙烯酰胺和100ml去离子水混合后加入20ml质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液以及1g上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入0.03g N,N亚甲基双丙烯酰胺和0.05g过硫酸钾，升温至75℃反应3h，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
将10g丙烯酸丁酯、1.5g十二烷基苯磺酸钠和100ml去离子水混合搅拌均匀，升温至75℃后加入0.2g过硫酸钾反应6h，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入1g多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，制得厚度为2mm的薄膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
实施例4
将0.055mol二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，然后缓慢加入3ml单乙醇胺，搅拌均匀后在室温下陈化处理24h制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理10min，取出烘干后，再次浸渍处理10min，如此反复2次，制得氧化锌晶种层；将0.05mol六水合硝酸锌和0.05mol六亚甲基四胺加入到100ml去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入0.05mol六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，在95℃下水热反应6h，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后氮气气氛下首先在90℃下进行处理5h，然后以4℃/min的速率升温至600℃下处理1h，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
将1g上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在300ml去离子水中，然后加入0.17g聚乙烯亚胺，700W下超声分散处理40min，制得分散液；将0.05g二硫化钼纳米片置于50ml去离子水中在700W下超声分散处理40min，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
将7gγ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于200ml乙腈中，氮气气氛下搅拌处理10min，之后滴加4.35g 1,3-丙烷磺内酯，室温下反应1h后升温至85℃回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；将0.002g制得的两性离子单体加入到1L浓度为1g/L的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理24h，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将0.4g丙烯酸、2g丙烯酰胺和100ml去离子水混合后加入20ml质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液以及1g上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入0.04g N,N亚甲基双丙烯酰胺和0.05g过硫酸钾，升温至75℃反应3h，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
将10g丙烯酸丁酯、2g十二烷基苯磺酸钠和100ml去离子水混合搅拌均匀，升温至75℃后加入0.2g过硫酸钾反应6h，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入1g多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，制得厚度为2mm的薄膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
实施例5
将0.055mol二水合乙酸锌溶于100ml无水乙醇中，然后缓慢加入3ml单乙醇胺，搅拌均匀后在室温下陈化处理24h制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理10min，取出烘干后，再次浸渍处理10min，如此反复2次，制得氧化锌晶种层；将0.05mol六水合硝酸锌和0.05mol六亚甲基四胺加入到100ml去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入0.05mol六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，在95℃下水热反应6h，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后氮气气氛下首先在90℃下进行处理5h，然后以4.5℃/min的速率升温至600℃下处理1h，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
将1g上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在300ml去离子水中，然后加入0.16g聚乙烯亚胺，800W下超声分散处理40min，制得分散液；将0.05g二硫化钼纳米片置于50ml去离子水中在800W下超声分散处理40min，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
将7gγ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于200ml乙腈中，氮气气氛下搅拌处理10min，之后滴加4.35g 1,3-丙烷磺内酯，室温下反应1h后升温至85℃回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；将0.0025g制得的两性离子单体加入到1L浓度为1g/L的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理24h，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将0.5g丙烯酸、2g丙烯酰胺和100ml去离子水混合后加入20ml质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液以及1g上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入0.035g N,N亚甲基双丙烯酰胺和0.05g过硫酸钾，升温至75℃反应3h，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
将10g丙烯酸丁酯、2g十二烷基苯磺酸钠和100ml去离子水混合搅拌均匀，升温至75℃后加入0.3g过硫酸钾反应6h，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入1g多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，制得厚度为2mm的薄膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
对比例1
二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒不采用两性离子单体修饰，其他条件和实施例5相同。
对比例2
二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒不采用聚合物层原位包覆，其他条件和实施例5相同。
下面对上述实施例和对比例至的的抗UV材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
紫外光透过率(380nm)，％ 抗张强度，MPa
实施例1 0 4.5
实施例2 0 4.6
实施例3 0 4.5
实施例4 0 4.5
实施例5 0 4.6
对比例1 0.002 2.7
对比例2 0.004 1.3
从上述测试结果可以看出，经过两性离子单体修饰后再经过聚合物包覆后的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒与聚合物基体的相容性较好，制得的材料不仅具有良好的抗紫外线功能，且力学性能佳。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，所述UV材料是将成膜溶液与多功能填料混合，然后涂覆在玻璃板上成型制得；所述成膜溶液为聚丙烯酸酯乳液；所述多功能填料包括二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；所述二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒表面通过两性离子单体修饰，之后采用聚合物层原位包覆制备；所述两性离子单体是采用γ―氨丙基三乙氧基硅烷和1，3-丙烷磺内酯反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，所述多功能填料的制备方法为:
(1)将二水合乙酸锌溶于无水乙醇中，然后缓慢加入单乙醇胺，搅拌均匀后陈化处理制得晶种溶液，然后将洁净的FTO玻璃基板置于晶种溶液中浸渍处理，取出烘干后，再次浸渍处理，如此反复2-3次，制得氧化锌晶种层；将六水合硝酸锌和六亚甲基四胺加入到去离子水中搅拌至固体溶解，然后加入六水合硝酸钇，制得反应溶液，然后将生长有氧化锌晶种层的FTO玻璃基板加入到反应溶液中，水热反应，反应结束后，将FTO玻璃基板取出后在氮气气氛下进行处理，之后将FTO玻璃基板上的样品剥离下，制得钇掺杂的氧化锌纳米棒；
(2)将上述制得的钇掺杂的氧化锌纳米棒分散在去离子水中，然后加入聚乙烯亚胺，超声分散处理，制得分散液；将二硫化钼纳米片置于去离子水中超声分散处理，之后加入上述制得的分散液，继续进行超声处理，然后过滤，将过滤得到的固体干燥，制得二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；
(3)将γ―氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙腈中，氮气气氛下搅拌处理，之后滴加1,3-丙烷磺内酯，室温下反应后升温回流反应，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，过滤得到的固体进行真空干燥，制得两性离子单体；
(4)将制得的两性离子单体加入到二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的水分散液中室温下搅拌处理，处理后将过滤得到的固体干燥，制得两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒；将丙烯酸、丙烯酰胺和去离子水混合后加入聚乙烯醇溶液以及上述制得的两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒，加入交联剂和引发剂，反应，反应结束后，将反应液过滤，将得到的固体干燥制得多功能填料。
3.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(1)中，所述二水合乙酸锌和单乙醇胺的用量比为(0.045-0.055)mol：3ml；陈化处理的温度为室温，时间为24h；六水合硝酸锌、六亚甲基四胺、六水合硝酸钇的摩尔比为1:1:1；所述水热反应的温度为90-100℃，反应时间为5-6h。
4.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(1)中，氮气气氛下进行处理的条件为：首先在90℃下进行处理5-6h，然后以3-5℃/min的速率升温至600℃下处理1h。
5.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(2)中，所述钇掺杂的氧化锌纳米棒、聚乙烯亚胺、二硫化钼纳米片的质量比为1：(0.15-0.18)：0.05；所述超声分散处理的功率500-1000W，时间为30-50min。
6.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(3)中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷、1,3-丙烷磺内酯的质量比为7：(4-5)；室温下反应的时间为1-1.5h，升温回流反应的温度为85-90℃，时间为20-25h。
7.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(4)中，两性离子单体、二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒的质量比为(0.002-0.003)：1；室温下搅拌处理的时间为20-30h。
8.根据权利要求2所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料，其特征在于，步骤(4)中，交联剂为N,N亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾，聚乙烯醇溶液的质量浓度为4-5％，丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇溶液、两性离子单体修饰的二硫化钼/钇掺杂氧化锌纳米棒颗粒、N,N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾的用量比为(0.4-0.5)：2:20ml：(0.5-1)：(0.03-0.04)：0.05；所述反应的温度为70-80℃，反应时间为2-3h。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠和去离子水混合搅拌均匀，升温后加入过硫酸钾反应，反应结束后冷却至室温，制得成膜溶液，然后加入多功能填料，继续搅拌混合后制得的混合液倒入培养皿中，自然晾干成膜，干燥，制得能够耐太阳光的抗UV材料。
10.根据权利要求9所述的一种能够耐太阳光的抗UV材料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸丁酯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾、多功能填料的质量比为10：(1-2)：(0.2-0.3)：(0.5-1)；反应的温度为75-80℃，时间为5-6h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114725336A (zh) * 2022-03-16 2022-07-08 武汉理工大学 一种保护层修饰的锌负极材料及其制备方法与应用
CN116178971B (zh) * 2022-11-30 2024-03-15 长沙理工大学 纳米掺杂氧化锌改性沥青及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105348750A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 福州顺升科技有限公司 一种隔热防紫外线汽车贴膜及其制备方法
CN108084613A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 安徽荣泽科技有限公司 一种抗紫外性能优异的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法
CN108545960A (zh) * 2018-05-08 2018-09-18 武汉理工大学 一种Y掺杂ZnO纳米棒阵列制备方法
CN110104963A (zh) * 2019-04-19 2019-08-09 苏州鼎奕通材料科技有限公司 一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100572400B1 (ko) * 2004-05-11 2006-04-24 재단법인서울대학교산학협력재단 반도체 나노입자 캡슐형 비닐계 중합체 입자를 이용한 플라스틱 성형체 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105348750A (zh) * 2015-11-18 2016-02-24 福州顺升科技有限公司 一种隔热防紫外线汽车贴膜及其制备方法
CN108084613A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 安徽荣泽科技有限公司 一种抗紫外性能优异的聚丙烯酸酯改性的聚偏氟乙烯薄膜及其制备方法
CN108545960A (zh) * 2018-05-08 2018-09-18 武汉理工大学 一种Y掺杂ZnO纳米棒阵列制备方法
CN110104963A (zh) * 2019-04-19 2019-08-09 苏州鼎奕通材料科技有限公司 一种超低耐摩擦系数玻璃盖板镀膜材料及其制备方法

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