[发明专利]一种超分子插层结构抗光老化材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超分子插层结构抗光老化材料及其制备方法。本发明创新性地将紫外吸收剂、有机弱还原剂及自由基捕获剂共同组装至水滑石层间，利用紫外吸收剂的紫外吸收性能阻隔紫外线对塑料的光降解，利用有机弱还原剂的还原作用吸收高活性氧以减少塑料的光氧化，利用自由基捕获剂捕获光降解产生的活性自由基减少塑料的光老化。由于LDHs层间的紫外吸收剂、有机弱还原剂及自由基捕获剂存在协同抗光老化作用，共插层结构LDHs的抗光老化性能明显优于紫外吸收剂单插层结构LDHs，克服了目前紫外吸收剂单插层LDHs抗光老化效果不佳的缺点。本发明所制备的抗光老化材料具有耐热性高、耐迁移性好、光保护性能优异等优点，可广泛应用于塑料、涂料等领域。

所属领域

本发明涉及一种超分子插层结构抗光老化材料及其制备方法。

背景技术

紫外吸收剂是一类可抑制紫外光诱导引起塑料降解的功能助剂，其作用原理主要是通过吸收并转移紫外光能量或屏蔽紫外光来实现光保护的目标。紫外吸收剂一般以物理混合的方式与塑料复合，紫外吸收剂高度分散于塑料基体中，以充分发挥紫外吸收剂的保护效果，降低塑料的光氧化降解，达到延长塑料使用寿命的目的。但大部分紫外吸收剂存在易挥发、易迁移、热稳定性差等缺点，限制了其应用范围。

水滑石(Layered Double Hydroxides，简写为LDHs)是由带正电荷的金属氢氧化物层板和带负电荷的层间阴离子以弱化学键相连接组成的化合物，其主体层板金属元素的组成、主体层板电荷密度和分布、层间客体阴离子种类和数量、主客体相互作用等都具有可调变的特性，因此可以利用该特性在水滑石层间插入功能阴离子，从而制备得到具有特殊性质的功能材料。

文献Chai H,Xu X,Lin Y,et al.Synthesis and UV absorption properties of2,3-dihydroxynaphthalene-6-sulfonate anion-intercalated Zn–Al layered doublehydroxides[J].Polymer Degradation and stability,2009,94(4):744-749以ZnAl-NO₃-LDH为前驱体，采用离子交换法将紫外吸收剂2-甲萘胺-1,5-二磺酸(NADA)成功插层组装到ZnAl-LDH层间，构筑了超分子插层结构ZnAl-NADA-LDH紫外吸收材料；将ZnAl-NADA-LDH与聚丙烯(PP)复合制备LDH/PP复合材料，紫外分析发现LDH/PP复合薄膜的紫外吸收明显高于PP薄膜，光老化测试结果表明，LDH的引入提高了PP的光稳定性。

文献Chai H,Lin Y,Evans D G,et al.Synthesis and UV absorptionproperties of2-naphthylamine-1,5-disulfonic acid intercalated Zn-Al layereddouble hydroxides[J].Industrial&Engineering Chemistry Research,2008,47(9):2855-2860以ZnAl-LDH为前驱体，采用离子交换法将紫外吸收剂2,3-二羟基萘-6-磺酸(DNSA)成功插层组装到ZnAl-LDH层间，构筑了超分子插层结构ZnAl-DNSA-LDH紫外吸收材料；将ZnAl-DNSA-LDH与PP复合制备LDH/PP复合材料，紫外分析发现LDH/PP复合薄膜的紫外吸收明显高于PP薄膜，光老化测试结果表明，LDH的引入减缓了PP光老化过程中羰基吸收峰的增加速率。