[发明专利]一种纳米氧化铁防紫外线添加剂及其制备方法

说明书

本申请涉及纳米氧化铁的领域，具体公开了一种纳米氧化铁防紫外线添加剂及其制备方法。一种纳米氧化铁防紫外线添加剂，所述纳米氧化铁防紫外线添加剂由包括以下重量份数的原料制备得到：纳米氧化铁40～60份、分散剂10～15份、泡腾剂20～30份、促进剂8～10份。其制备方法为：S1：用分散剂对纳米氧化铁进行预处理；S2：将预处理后的纳米氧化铁与促进剂和泡腾剂进行机械搅拌混合；S3：将步骤S2中搅拌完成后的混合物进行压片。本申请的纳米氧化铁防紫外线添加剂具有提供更好的抗紫外线能力的优点；另外，本申请的制备方法具有提高防紫外线添加剂各组分分散均匀性的优点。

技术领域

本申请涉及纳米氧化铁的领域，更具体地说，它涉及一种纳米氧化铁防紫外线添加剂及其制备方法。

背景技术

高分子材料在户外使用,由于受日光照射等原因,而使高分子材料降解,导致高分子制品外观变坏,物理机械性能下降。但是紫外线吸收剂能够抑制这种光老化作用,从而延长高分子材料的使用寿命。

纳米氧化铁具有纳米粒子的特性，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等，目前应用较多的氧化铁主要为α-Fe₂O₃。纳米α-Fe₂O₃具有优越的磁性、较高的催化活性、良好耐光性、耐候性和屏蔽紫外线的能力，广泛应用于紫外过滤器以及各种涂料防紫外线添加剂中。

针对上述相关技术，纳米氧化铁由于其纳米粒子的特性，具有强烈的表面效应，在添加进涂料等配方中进行混合时，容易在刚加入时由于纳米粒子的表面效应而发生团聚，而团聚后的纳米氧化铁由于粒径变大，其对于涂料的抗紫外线作用明显减弱。

发明内容

为了减弱纳米氧化铁添加时的团聚作用，本申请提供一种纳米氧化铁防紫外线添加剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种纳米氧化铁防紫外线添加剂，采用如下技术方案：

一种纳米氧化铁防紫外线添加剂，所述纳米氧化铁防紫外线添加剂由包括以下重量份数的原料制备得到：纳米氧化铁40～60份、分散剂10～15份、泡腾剂20～30份、促进剂8～10份。

通过采用上述技术方案，纳米氧化铁具有较好的屏蔽紫外线的能力，可以起到主要抗紫外线的能力，但是纳米氧化铁由于其粒子的尺径很小，具有很高的表面积，具有强烈的表面效应，容易在添加到各种溶剂中时发生团聚作用，而失去纳米氧化铁本身的防紫外线能力。本申请中通过分散剂的作用，使得纳米氧化铁可以得到较好的分散而不易发生团聚。促进剂的添加使得防紫外线添加剂的抗紫外能力得到进一步提高。泡腾剂的添加使得防紫外线添加剂在添加使用时，泡腾剂会在溶剂中产生大量的气泡，产生的气泡，气泡在上浮破裂的过程中形成的机械搅拌作用会对添加剂中包括纳米氧化铁的各个组分进行更加有益的分散作用，一方面避免纳米氧化铁的团聚作用，另一方面使得添加剂各个组分得以快速分散，对于分散均匀程度要求不是极度高的情况下，甚至可以不需要人工进行机械搅拌，提高物料的分散地效率更高。

并且泡腾剂与纳米氧化铁同步投入使用的，因此在投入起始，泡腾剂就会产生气泡以避免纳米氧化铁刚开始进行复配混合时的团聚作用，进而最大程度避免纳米氧化铁的团聚现象的产生。

优选地，所述分散剂包括以下重量百分比的组分：十二烷基苯磺酸钠10～30％、聚环氧琥珀酸10～30％、聚乙二醇余量。

通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸钠、聚环氧琥珀酸均为阴离子表面活性剂，由于带负电荷的基团的吸附于纳米材料表面而改变纳米材料体系的静电力和空间排斥力，使得纳米氧化铁在溶剂中的稳定性提高，不易发生团聚。研究表明聚乙二醇对于纳米氧化铁具有修饰作用，对纳米氧化铁进行分散和稳定作用，从而使得纳米氧化铁粒子得到较好的分散效果。

优选地，所述泡腾剂包括以下重量百分比的组分：碱剂20～30％、酸剂20～30％、聚乙烯吡咯烷酮的乙醇水溶10～20％、糊精余量。