[发明专利]一种具有防紫外线功能的聚酰亚胺塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有防紫外线功能的聚酰亚胺塑料的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺作为一种特种工程材料，因其具有耐高温，耐磨损，耐冲击，密度小，寿命长，抗腐蚀等性能，已被广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

长期以来，人们在提高防紫外线辐射方面的化学防晒霜(乳)或纺织品紫外线放射装的性能提高上下足了功夫，并取得了可喜的成绩，然而对于塑料制品的抗紫外功能却鲜有研究，随着社会的发展，防紫外线塑料薄膜、编织袋等的需求量日益增长，然而，现有防紫外塑料材料耐磨、耐高温性能以及防紫外效果差；因此，如何制备一种具有很好防紫外线辐射性能的聚酰亚胺塑料，是本领域亟待解决的问题和难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防紫外线功能的聚酰亚胺塑料的制备方法，解决现有防紫外塑料材料耐磨、耐高温性能以及防紫外效果差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种具有防紫外线功能的聚酰亚胺塑料的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，分别称取4,4-二氨基二苯醚和N,N-二甲基乙酰胺在0～20℃下混合，搅拌至无明显固体颗粒后，继续搅拌，并向其中加入均苯四甲酸二酐，继续搅拌反应4～6h后，得前驱体PAA；

步骤2，在0～20℃温度条件下，向步骤1的前驱体PAA中依次加入纳米二氧化硅和二氧化钛，搅拌6～10h后，即得。

本发明的特征还在于，

步骤1中，4,4-二氨基二苯醚与N,N-二甲基乙酰胺的物质的量比为1：10.11～9.81；4,4-二氨基二苯醚与均苯四甲酸二酐的物质的量比为1:1.010～1.030。

步骤1中，均苯四甲酸二酐的加入方式为：将均苯四甲酸二酐分为5份，在5min内分加完。

步骤1中，搅拌速度为800～2000r/min。

步骤2中，纳米二氧化硅和二氧化钛的加入总量占前驱体PAA质量的2～5％，其中，纳米二氧化硅与二氧化钛的物质的量比为1:1。

步骤2中，搅拌速度为600～1000r/min。

本发明的有益效果是，利用本发明方法制备的聚酰亚胺塑料防紫外线辐射能力强，其UPF值＝42～48，T(UVA)AV＝4.6％～4.9％，且其自身耐高温性能及其力学性能好，属于防紫外线材料。本发明聚酰亚胺塑料的制备方法简单易行，便于进行大规模批量生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

依据国标GB/T18830-2009：当样品的UPF(紫外线防护系数)值＞40，且T(UVA)AV(紫外线透射率)＜5％时，可称为“防紫外线材料”。

实施例1

在10℃环境下，称取2.5g的4,4-二氨基二苯醚，26.1mL的N,N-二甲基乙酰胺，高速(800r/min)搅拌至无明显固体颗粒，在持续搅拌(800r/min)下，将2.7g的均苯四甲酸二酐(在5min钟内分5次)加入，继续搅拌反应4h止，得到高粘度的前驱体PAA中间体，向其中加入纳米二氧化硅0.34g，纳米二氧化钛0.26g，继续搅拌(600r/min)6h，即得到防紫外线辐射的聚酰亚胺塑料，其中二氧化硅与二氧化钛的总质量占PAA质量的2％。

经测定本实施例所得的聚酰亚胺塑料的UPF值＝42，且T(UVA)AV＝4.6％，属于防紫外线材料，其自身耐高温性能及其力学性能好，高温下分解温度为345℃，拉伸强度为11.4Mpa。

实施例2

在10℃环境下，称取5.0g的4,4-二氨基二苯醚，53mL的N,N-二甲基乙酰胺，高速(1500r/min)搅拌至无明显固体颗粒，在持续搅拌(1500r/min)下，将5.6g的均苯四甲酸二酐(在5min钟内分5次)加入，继续搅拌反应5h止，得到高粘度的前驱体PAA中间体，向其中加入纳米二氧化硅1.04g，纳米二氧化钛0.78g，继续搅拌(800r/min)7h，即得到防紫外线辐射的聚酰亚胺塑料，其中二氧化硅与二氧化钛的总质量占PAA质量的3％。

经测定本实施例所得的聚酰亚胺塑料的UPF值＝45，且T(UVA)AV＝4.7％，属于防紫外线材料；其自身耐高温性能及其力学性能好，高温下分解温度为380℃，拉伸强度为45Mpa。

实施例3