[发明专利]一种紫外光屏蔽聚烯烃材料、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种紫外光屏蔽聚烯烃材料、其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。包括如下组分：聚乙烯40份，热塑性聚烯烃弹性体60份，马来酸酐接枝聚乙烯10～15份，硅酮母料6～10份，改性氢氧化铝60～80份，复合改性绢云母粉60～80份，抗氧剂1～3份，紫外线吸收剂0.5～1份，受阻胺类光稳定剂0.5～1份，润滑剂2～4份。本发明制备的紫外光屏蔽聚烯烃材料，通过添加复合改性绢云母粉，作为填料的同时使得紫外光屏蔽聚烯烃材料的紫外光屏蔽性能优异，物理机械性能优异，解决非黑色聚烯烃材料抗紫外光性能差的问题。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其是一种紫外光屏蔽聚烯烃材料、其制备方法和应用。

背景技术

为了使聚烯烃材料具有优异的抗紫外光性能，常添加紫外光屏蔽剂、紫外线吸收剂、淬灭剂、自由基捕捉剂。紫外光屏蔽剂作为首道防线，对阻挡紫外光深入材料内部起到至关重要的作用，且价格便宜。黑色聚烯烃材料因加入了炭黑，具备很好的紫外光屏蔽性能，但是一些颜色聚烯烃材料，因无法加入炭黑，紫外光屏蔽一直是行业的痛点。尤其是应用于光伏电缆的颜色材料，对抗紫外光性能的要求更为苛刻，因无法加入紫外光屏蔽剂，需增加紫外线吸收剂、淬灭剂、自由基捕捉剂等的添加量，导致了材料成本的上涨。以上问题在一定程度上限制了颜色聚烯烃材料的应用。因此，需要开发一种抗紫外光性能优异、物理机械性能优异、阻燃性能优异的聚烯烃材料。

绢云母是呈细鳞片状结构的硅酸盐矿物，属于单斜晶体，抗磨性和耐磨性好，耐热绝缘、化学性质稳定，常作为填料应用于各类高分子材料中。绢云母具备高横纵比的片理特性、上下重叠的取向性，对可见光具有较强的遮挡与散射作用；单斜晶体具有偏光效应、片体单元高度定向性、结构层间水分子对光的干涉效应等，呈现对紫外光强烈的吸收屏蔽功能。绢云母的解离因硅氧键的断裂，表面暴露Si—O-基团，在水的作用下形成Si—OH，并且暴露出Al—OH等活基团，这就使得了绢云母表面呈现亲水性，在有机体系中不易润湿和分散的缺点，导致材料力学性能下降。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种紫外光屏蔽聚烯烃材料、其制备方法和应用，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种紫外光屏蔽聚烯烃材料，按质量份计，包括如下组分：聚乙烯40份，热塑性聚烯烃弹性体60份，马来酸酐接枝聚乙烯10～15份，硅酮母料6～10份，改性氢氧化铝60～80份，复合改性绢云母粉60～80份，抗氧剂1～3份，紫外线吸收剂0.5～1份，受阻胺类光稳定剂0.5～1份，润滑剂2～4份。

优选地或可选地，所述复合改性绢云母粉为二氧化钛和配位型钛酸酯偶联剂复合改性绢云母粉。

优选地或可选地，所述复合改性绢云母的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将绢云母、二氧化钛和异丙醇加入到带有废气处理装置的搅拌反应釜中，高速搅拌并逐渐加热至40～50℃，恒定温度搅拌15～30min；

步骤二：将配位型钛酸酯偶联剂加入到步骤一所述状态的搅拌反应釜中，并持续搅拌60～80min后，不停止搅拌逐渐加热至80～90摄氏度，将异丙醇挥发去除得到复合改性绢云母。

优选地或可选地，所述二氧化钛的比例为绢云母质量的2～5％。

优选地或可选地，所述异丙醇与绢云母、二氧化钛总粉体之间的比例为5:1。

优选地或可选地，所述配位型钛酸酯偶联剂添加比例为总粉体质量的1～2％。

优选地或可选地，所述热塑性聚烯烃弹性体为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物、三元乙丙共聚物中的两种或两种以上。

本发明还提供一种基于所述的紫外光屏蔽聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按配方比例称取各组分；