[发明专利]一种紫外屏蔽剂及制备高性能抗紫外织物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外屏蔽剂及制备高性能抗紫外织物的方法，尤其的，涉及一种防止芳纶纤维老化的紫外屏蔽剂及制备高性能抗紫外芳纶纤维的方法，属于芳纶应用技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，又称芳纶1414、PPTA纤维，制备这种纤维所用聚合物单体为对苯二胺与对苯二甲酰氯缩合聚合而成的全对位聚芳酰胺，其分子结构酰胺基团在苯环对位（1，4）位。其聚合物单体为：

其聚合物为：

芳纶1414作为特种纤维和复合材料在航天、航空、交通、通讯等领域获得了广泛的应用。近十年来，芳纶1414的特性逐步被人们认识，需求量与日俱增。据有关资料，到2005年我国需求量将超过2kt/a以上，其主要用途及需求量为：（1）通讯电缆增强用纤维约200t/a；（2）高压贮罐用增强纤维约200t/a；（3）高强度绳、缆约200t/a；（4）防弹衣、头盔、护膝200-300t/a；（5）高压容器用增强纤维约200t/a；（6）芳纶浆粕（代替短纤维石棉、橡胶塑料增强用纤维）将超过300t/a；（7）军用特种芳纶50t/a；（8）煤矿、港口用阻燃运输带约100-200t/a；（9）体育用品（赛艇、游艇、球拍等）约200t/a；（10）高级轿车、矿山载重车轮胎帘子线约200k/a；此外，在特种耐高温薄膜、纸、印刷电路基板、低线胀系数材料、芳纶/铝复合板材等方面均有着较好的应用前景。在目前我国芳纶应用领域新建一套芳纶1414生产装置，主要用于生产国内尚处于空白和市场急需的品种、牌号，缓解国内芳纶的供需矛盾，不但可以减少进口、节约外汇，还可争取打入国际市场出口创汇。

由于芳纶的力学性能及耐热性能十分优良，又加上其具有优良的性价格比，市场竞争力强大，据估计，杜邦公司芳纶及其制品每年产生的利润起码有80亿元，仅芳纶一个品种的利润就超过了我国化纤工业的总利润。尽管如此，芳纶1414纤维也存在抗压强度低、耐紫外辐射性能较低、表面与树脂结合力弱等缺陷。除了材料本身的内在性质外，不可忽视的是外界环境对材料性能的影响，针对芳纶1414而言主要是光老化作用，这种作用使得材料发生降解、老化和劣化，导致制品机械性能会逐渐下降，产生变脆、龟裂和发黄现象甚至完全破坏而无法使用，因此芳纶1414在光长期作用下的安全使用问题也迫切需要解决。

《中国安全生产科学技术》第6卷第2期2010年4月发表了“芳纶1414在光辐射下的安全化研究发展”，其中，叙述了芳纶1414的耐光性研究现状及耐光防护技术，目前主要采用涂层防护措施来阻止光线直接照射到织物上，涂层材料可分为有机类紫外线屏蔽涂层和无机类紫外线屏蔽涂层，无机紫外线屏蔽剂不仅具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒、无刺激性，使用安全，而且还是光谱屏蔽剂，对紫外线的中波、长波都有屏蔽作用；而有机紫外屏蔽剂屏蔽紫外线的波段短、副作用大，对人体易产生化学性过敏，并不同程度地存在毒性和刺激性。

于2010年06月02日，公开了一种公开号为CN101718034A，专利名称为“一种纳米紫外屏蔽剂和用于制备高性能抗紫外织物的方法”的发明专利，该专利公开了一种料配比硝酸亚铈100、叔丁胺1-5、油酸5-20及甲苯70-130；经过溶解、加热、离心和烘干后，得纳米紫外屏蔽剂；再将纳米紫外屏蔽剂分散在甲苯或水中，超声分散，织物浸润，后将织物烘干，得高性能抗紫外织物。该制备方法简单，成本低，条件简单，该制备方法可制得与纳米材料产生化学结合的抗紫外织物，对于抗紫外织物的研制有着巨大的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种紫外屏蔽剂及制备高性能抗紫外织物的方法，进而增加芳纶1414对紫外线抗性，提高芳纶1414制品稳定性，提升产品销售额。

一种紫外屏蔽剂，包括如下成分：

氧化锌4-6份、氧化钛4-6份及石墨1-2份。

进一步的，所述紫外屏蔽剂，包括如下成分：氧化锌5份、氧化钛5份及石墨1份。

一种制备高性能抗紫外织物的方法，包括如下步骤：

A.紫外屏蔽剂改性

将紫外屏蔽剂称取后，置于容器中，再向容器中加入8-10倍体积比的去离子水，利用恒温磁力搅拌器加热及搅拌，然后向容器中加4.5-6.5%质量比的表面改性剂溶液，在90-95°C条件下，搅拌0.3-0.8h；随后，将浆液进行真空抽滤，并利用去离子水清洗4-5次；最后，在70-75°C条件下，烘干10-12h，研磨，过筛，得改性后的紫外屏蔽剂；

B．喷涂