专利名称：在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料，是聚丙烯与纳米蒙脱土组成的热塑性荧光复合材料。本发明属于复合材料技术领域。
由于聚丙烯是非极性材料，与无机填料之间的相容性差，另外，纳米材料颗粒尺寸小，极大的比表面能使得粒子间的自聚集作用很大，采用传统的共混方法，难以使复合材料达到分子分散水平，而只是属于微观复合材料，影响了复合材料的性能。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用了一种先将层状无机纳米材料与分散剂、有机插层剂进行修饰再与聚丙烯复合的制备方法，从而制备出具有荧光性能的复合材料。
本发明方法按如下步骤进行1、采用阳离子交换法对无机纳米蒙脱土进行有机插层基剂修饰，将纳米蒙脱土粉末1-80份，分散介质5-500份高速搅拌，转速为500-4000转/分钟，形成稳定的悬浮体系；在分散介质1-200份中加入0.01-100份的有机插层剂，搅拌使之充分溶解，然后将此溶液加入到蒙脱土的悬浮液中，在20-300℃温度下剧烈搅拌0.5-100小时。过滤后将沉淀物用热分散介质洗涤，搅拌0.5-10小时，过滤。洗涤过程重复2-5遍，以除去其中残余的有机物，将最终的产物于60℃下真空干燥。
2、在反应加工设备或溶剂中，将重量百分比为0.05％-40％的有机插层基剂修饰过的纳米蒙脱土材料与重量百分比为60％-99.95％的聚丙烯，在哈克转矩流变仪上的密炼机或双螺杆挤出机上进行复合，温度为120-280℃、转速为5-100转/分钟、时间为3-200分钟。从而制得在紫外光照射下能发出蓝绿光的复合材料。
本发明所述的无机纳米蒙脱土为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，分散相尺度为1-100纳米。
本发明所述的分散剂为甲苯、二甲苯、十氢萘、液体石蜡、煤油、水、乙醇、甲醇、丙酮。
本发明所述的有机插层剂为十六烷基溴化铵、n-十六烷基铵、十八烷基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵、十六烷基-苯基-偶氮吡啶氯化铵、乙烯基苄基-二甲基十二烷基氯化铵、乙烯基苄基-二甲基十六烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基溴化铵、乙烯基苄基-二甲基十二烷基溴化铵。
本发明制得的聚丙烯无机纳米荧光复合材料具有荧光特性，尤其具有在紫外光照射下能发出蓝绿光的性质，可作为聚合物荧光材料或荧光标识材料使用，特别是需要蓝绿光的应用领域，还可作为在紫外光照射下能对作物生长有利的农用膜使用。本发明中的荧光热塑性复合材料可采用塑料加工工艺成膜或制成制品，不需使用溶剂，对环境污染小，有着良好的应用前景。
权利要求
1.一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于按如下步骤进行1)采用阳离子交换法对无机纳米蒙脱土进行有机插层基剂修饰，将纳米蒙脱土粉末1-80份，分散介质5-500份高速搅拌，形成稳定的悬浮体系；在分散介质1-200份中加入0.01-100份的有机插层剂，搅拌使之充分溶解，然后将此溶液加入到蒙脱土的悬浮液中，在20-300℃温度下剧烈搅拌0.5-100小时，过滤后将沉淀物用热分散介质洗涤，搅拌0.5-10小时，过滤，洗涤过程重复2-5遍，以除去其中残余的有机物，将最终产物于60℃下真空干燥；2)在反应加工设备或溶剂中，将重量百分比为0.05％-40％的有机插层基剂修饰过的纳米蒙脱土材料与重量百分比为60％-99.95％的聚丙烯，在哈克转矩流变仪上的密炼机或双螺杆挤出机上进行复合，温度为120-280℃、转速为5-100转/分钟、时间为3-200分钟。
2.如权利要求1所说的一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于无机纳米蒙脱土为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，分散相尺度为1-100纳米。
3.如权利要求1所说的一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于分散介质为甲苯、二甲苯、十氢萘、液体石蜡、煤油、水、乙醇、甲醇、丙酮。
4.如权利要求1所说的一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于有机插层剂为十六烷基溴化铵、n-十六烷基铵、十八烷基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基氯化铵、十六烷基-苯基-偶氮吡啶氯化铵、乙烯基苄基-二甲基十二烷基氯化铵、乙烯基苄基-二甲基十六烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基-苄基-二甲基溴化铵、乙烯基苄基-二甲基十二烷基溴化铵。
全文摘要
本发明提供一种在紫外光照射下可发出蓝绿光的聚丙烯复合材料制备方法,采用阳离子交换法将层状无机纳米蒙脱土材料与分散剂、有机插层剂进行修饰,再与聚丙烯复合,从而制备出具有荧光性能的复合材料。本发明采用有机蒙脱土纳米材料对聚丙烯进行掺杂,来控制聚丙烯的发光波长,从而可以使聚丙烯在紫外光的照射下发出蓝绿光,赋予了聚丙烯独特的荧光性能,制备的复合材料可作为聚合物荧光材料或荧光标识材料使用,特别是需要蓝绿光的应用领域,还可作为在紫外光照射下能对作物生长有利的农用膜使用,有着广阔的应用及工业化前景。
文档编号C08K9/00GK1380351SQ0211146
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日
发明者戚嵘嵘, 周持兴 申请人:上海交通大学