论文部分内容阅读
受阻胺光稳定剂（HALS）是自由基捕获剂的一种,作为聚合物的添加剂,可以在塑料、橡胶、薄膜、涂料等高分子材料中起到光稳定化作用。低分子量HALS具有容易从材料表面流失、与高分子材料相容性差、添加量大等缺点。所以,现在国外逐步采用大分子量HALS。但大分子量HALS其合成工艺一般很复杂,制造成本过高,且随着其大分子化在材料中的添加量也会增加。本研究报道了HALS大分子化的同时使其粒子化的方法,制备出含有受阻胺构造的无机/有机复合微粒子,并对其性能和作为表面改性剂的应用进行了研究。 本研究选择超细SiO2微粒作无机载体,利用含有胺基的硅烷偶联剂对二氧化硅进行表面改性,使二氧化硅表面具有活性有机反应基团。分析发现,选用最少含量为10%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（DB792）作改性剂,改性效果达到最佳。随后采用液/固两相反应体系,含有胺基的SiO2分别和环氧树脂（E-44）和异氰酸酯（MDI）反应,由此制备光稳定性复合微粒子。红外分析显示HALS官能团已接枝到微粒子表面,通过对该复合微粒子的两亲性、热稳定性、紫外线屏蔽性能等的评价,表明在保持HALS光稳定性能的情况下,实现了其粒子化和大分子化的目标。同时讨论了各反应体系的优劣,探讨适合工业化生产的方案。 最后,以E-44为聚合物基体,通过添加光稳定性复合微粒子后得到复合材料,并评价了该材料的力学性能及光稳定性,发现微粒子添加量在2%时其力学性能得到最大改善,SEM和硬度测试则表明复合微粒子能够均匀地迁移到材料的表面,HALS可以在表面起到光稳定化作用。经过自然老化试验和质量损失分析确定,复合微粒子质量占整个体系的2%～3%时,就能充分发挥其在环氧树脂中的抗老化作用,此时,HALS的含量仅为0.04%左右,大大少于目前通用的添加量,实现实用化的同时降低了成本。 本研究通过实现HALS的粒子化及其大分子化,提高了HALS的使用效率、降低了其在高分子材料中的添加量,在材料表面改性领域中取得了新的研究进展。