[发明专利]一种耐候聚4-甲基1-戊烯复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及聚合物材料技术领域，具体涉及一种耐候聚4‑甲基1‑戊烯复合材料的制备方法，本发明的制备方法，首先利用有机硅氧烷对紫外光屏蔽剂改性，再利用自由基共聚方法接枝含氟单体，制得氟化改性的紫外光屏蔽剂，然后与PMP和其他助剂混合挤出制得复合材料，改性后的紫外光屏蔽剂与PMP的相容性增加，减少了无机粒子的堆积，因此所制得的PMP复合材料表面张力提高，进而其耐候性极大改善，在湿度环境，也具有优异的抗老化性能，同时，本发明的制备方案操作简便，制备容易，加工简单，可更好地进行产业化应用。

技术领域

本发明涉及聚合物材料技术领域，特别是涉及一种耐候聚4-甲基1-戊烯复合材料的制备方法。

背景技术

聚4-甲基1-戊烯(PMP)是一种具有等规结构的新型热塑性塑料，与普通烯烃材料相比，PMP具有优异的耐高温性能、电性能以及力学性能，使得其在电器照明设备、薄膜材料和复合材料领域具有广泛的应用，PMP在室温或低于室温的温度下，其机械性质与高温时有所不同，在常温下其性质与PP相似，但柔韧性稍差；在高温下，PMP则表现出更佳的柔韧性，具有较好的断裂伸长率以及抗冲击强度。PMP与其他烯烃聚合物一样，其耐候性一般，易老化，在加工、贮存、使用的过程中，由于受到光、热、氧、水、辐射等外部因素，尤其是在能量较高的紫外波段，会使聚合物大分子链断裂产生自由基，在氧的参与下发生一系列氧化、降解和交联反应，导致聚合物发生颜色变化、物理机械性能会逐渐下降，失去使用价值。PMP聚合物的老化主要分为光氧老化和热氧老化，其中光氧老化是影响其性能的主要因素。向PMP聚合物中添加抗紫外助剂是一种行之有效的方式。目前，通常使用的抗紫外助剂主要有紫外光吸收剂、激发态猝灭剂、紫外光屏蔽剂和受阻胺类光稳定剂四种。

传统制备耐候性PMP复合材料的方法一般是将抗紫外助剂、抗氧剂和填充剂等与基材混合均匀后经挤出机挤出造粒，该方法生产效率高，操作简单，但忽略了助剂与基材之间的相容性和分散性，并且复合材料长期暴露在户外，湿度也会加速材料的老化，导致其机械性能下降，影响到正常使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种耐候聚4-甲基1-戊烯复合材料的制备方法，其通过对抗紫外助剂改性，改性后的紫外光屏蔽剂与PMP的相容性增加，减少了无机粒子的堆积，所得PMP复合材料表面张力提高，耐候性得到极大的提升，同时本发明的制备方案操作简便，制备容易，加工简单，可更好地进行产业化应用。

本发明采用的技术方案是：

一种耐候聚4-甲基1-戊烯复合材料的制备方法，包括如下制备步骤：

S1、采用有机硅烷偶联剂对无机紫外光屏蔽剂进行表面改性得到硅烷改性的紫外光屏蔽剂；

S2、通过有机硅烷表面的C＝C双键与含氟单体进行自由基聚合反应，得到氟化改性的紫外光屏蔽剂；

S3、将聚4-甲基1-戊烯、氟化改性的紫外光屏蔽剂与其他助剂混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得PMP复合材料。

进一步地，S1中的具体步骤如下：

在反应容器中加入80-120ml的甲苯溶液和3-7g的无机紫外光屏蔽剂，然后将其超声分散10-30min，待分散结束后将其倒入反应容器中，并放入60-80℃的油浴锅中，磁力搅拌10-20min后，抽真空通氮气反复3-5次，加入0-10wt％硅烷偶联剂，然后立即加入0.3-0.5g的三乙胺，冷凝回流，反应1-3h后，将溶液倒入离心管中，在5500-6500r/min的离心速度下，离心8-12min，然后用无水乙醇洗涤，去除过量的硅烷偶联剂，最后将沉淀物放在烘箱中干燥，得到硅烷改性后的紫外光屏蔽剂。

进一步地，S2中的具体步骤如下：