一种纳米吸收近红外光的复合材料的制作方法

本发明属于高分子材料领域，具体地说是一种纳米吸收近红外光的复合材料。

背景技术：

近红外吸收剂即吸收近红外光得一类物质，目前随着绿色建筑节能、汽车玻璃隔热以及太阳膜隔热市场等领域得广泛应用，越来越多不同用途得近红外吸收剂得到了广泛推广。其中有机功能材料与纳米络合物复合近红外吸收剂已成为如今研究得热点。

纳米络合物由于其特殊的纳米尺寸，我们需要根据不同化学组成和空间结构的配合物来确定其组成和晶体结构。

本产品为原料添加型液体，是一种纳米的高效红外吸收材料，可作为一种隔热介质添加到各种涂料树脂胶水体系中，混合搅拌后，生产具有隔热功能，阻隔红外高透过率的产品。产品具有优异的可见光透过率和近红外的吸收性能，可以吸收98％以上波长700－1200纳米的近红外光。将隔热介质按照一定的比例添加到各种体系树脂涂料中，混合搅拌后使用即可。

目前，国外对夜视兼容滤光材料的研究相对成熟，已经有多家公司能在国内，近红外吸收滤光材料起步较晚，但是相关的研制工作也在积极的开够进行系列产品的生产和发展，如门金凤、程海峰等人使用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)为基材与近红外吸收剂混合制备了夜视兼容近红外吸收滤光片，张其土等人研制了用于激光防护的具有近红外吸收特性的pc材料。但是实际使用时，存在搭载照明感应的液晶tv会发生画面灰暗等问题。

技术实现要素：

本发明提供一种纳米吸收近红外光的复合材料，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种纳米吸收近红外光的复合材料，包括如下重量份数的物质：

透明树脂60-80份，相容剂5-10份，增韧剂2-5份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的透明树脂为苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物以及聚甲基丙烯酸甲酯其中的一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的相容剂为马来酸酐接枝相容剂、环状酸酐型类反应型相容剂、改性聚丙烯酸酯、环氧型反应型相容剂、低分子型相容剂其中的一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的增韧剂为abs高胶粉、mbs、sebs、eva、epdm中的一种或者任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的润滑剂为ebs、cast、二甲基硅油、pets、hst、有机酯类分散剂、芥酸酰胺中的一种或者任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的耐候剂为480/770、944、326、234、dbm中的一种或者任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的近红外吸收剂的制备方法包括如下步骤：

步骤一：将金属化合物、增塑剂以及表面活性剂混合，在氮气保护下进行反应，升温至250℃，金属化合物全部溶解后，将温度降低至室温，得到金属离子分散溶液；

步骤二：镧系元素置于水中，超声溶解至澄清，得到镧系水分散液；

步骤三：将有机溶剂和镧系水分散液，在搅拌条件下快速注入金属离子分散液中，通过结晶均匀得到近红外吸收剂。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的金属化合物为氧化镉、氧化铜、氯化铁、氯化锌其中的任意一种；

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的表面活性剂选自硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、季铵化物、氨基酸型、甜菜碱型、脂肪酸甘油酯其中的一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物；

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的增塑剂选自，环氧油酸丁酯、环氧油酸辛酯、油酸、甘油三油酸酯、油酸乙酯、油酰氯其中的一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物；

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的有机溶剂为三正辛基磷溶液、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺其中的一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的增塑剂与金属化合物的质量比为0.01-0.02：1；

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的增塑剂与金属化合物的质量比为0.01-0.02：1；

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，所述的有机溶剂、镧系水分散液、金属离子分散液的质量比为5：1：1。

如上所述的一种纳米吸收近红外光的复合材料，其制备方法为透明树脂、近红外吸收剂、相容剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、耐候剂加入到搅拌混合机中，转速采用220-320r/min，搅拌时间为3-5min，搅拌均匀后注入双螺杆挤出机，设置双螺杆挤出机的转速为500-600r/min，加工温度为190-230℃，挤出造粒得成品。

本发明的优点是：本发明提出了一种具有吸收近红外光的纳米材料及其复合材料的制备方法，该复合材料以树脂为基体，同时添加纳米近红外吸收剂，利用红外吸收剂的吸收红外光性能(可以削减卤光波长的透过率)，通过近红外吸收剂改善树脂的光性能；且采用树脂加工工艺即可得到样件；本发明所制备的样件可对500-1000nm范围内的光具有较好的吸收，可用于滤波材料、滤光片、仿侦测材料等；同时结合树脂本身物理性能，提供吸收近红外光的滤光波片，解决材料反射红外光的缺陷，效果比较显著，具有良好的使用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1所制备的近红外吸收剂，通过透射电镜得到的tem图；

图2是本发明实施例1所制备的近红外吸收剂，通过紫外可见分光光度计得到的uv光谱图；

图3是本发明实施例4的检测报告之一；

图4是本发明实施例4的检测报告之二；

图5是本发明实施例4的检测报告之三；

图6是本发明实施例4的检测报告之四。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

称取0.25gcdo加入50ml三口烧瓶中。然后用量筒称取2.5ml油酸和2.5ml十八烯溶剂置于三口烧瓶中。将三口烧瓶放在恒温磁力搅拌器上，保证在n2环境下匀速升温至250℃。待烧瓶内溶液变澄清偏微黄。将温度降低至室温，留下一步实验待用。

用称量天平取0.04gse粉，精确移取0.5ml置于试管中。将混合物置于超声器中超声溶解，试管内溶液变澄清，留下一步实验待用。

将0.3ml三正辛基磷溶液,0.2ml步骤a得到的溶液和5ml油胺混合置于50ml三口烧瓶中，将此反应体系在n2环境下匀速升温至275℃。然后通过注射器快速注入0.5ml步骤b得到的溶液。反应4分钟后，冷却至室温。所得溶液经石油醚、甲醇离心洗涤两次，得到纯净的纳米复合材料。然后进一步离心，过滤，烘干，得到固体纳米近红外吸收剂。

称取pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)70-85份，sma8005-10份，sbs5012份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

实施例2

称取0.25gcdo加入50ml三口烧瓶中。然后用量筒称取2.5ml油酸和2.5ml十八烯溶剂置于三口烧瓶中。将三口烧瓶放在恒温磁力搅拌器上，保证在n2环境下匀速升温至250℃。待烧瓶内溶液变澄清偏微黄。将温度降低至室温，留下一步实验待用。

用称量天平取0.04gse粉，精确移取0.5ml置于试管中。将混合物置于超声器中超声溶解，试管内溶液变澄清，留下一步实验待用。

将0.3ml三正辛基磷溶液,0.2ml步骤a得到的溶液和5ml油胺混合置于50ml三口烧瓶中，将此反应体系在n2环境下匀速升温至275℃。然后通过注射器快速注入0.5ml步骤b得到的溶液。反应4分钟后，冷却至室温。所得溶液经石油醚、甲醇离心洗涤两次，得到纯净的纳米复合材料。然后进一步离心，过滤，烘干，得到固体纳米近红外吸收剂。

称取ps(聚苯乙烯)70份，sma8005份，sbs5012份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

实施例3

称取0.12gcucl2加入50ml山口烧瓶种，然后用量筒称取2ml油酸和2ml乙二醇试剂置于三口烧瓶中。用浓盐酸调节ph值为4，保证三口烧瓶在n2环境下进行反应。待烧瓶内溶液变澄清偏微黄。将温度降低至室温，留下一步实验待用。

用称量天平取0.04geucl2，精确移取0.5ml置于试管中。将混合物置于超声器中超声溶解，试管内溶液变澄清，留下一步实验待用。

将0.3ml三正辛基磷溶液,0.2ml步骤a得到的溶液和5ml油胺混合置于50ml三口烧瓶中，将此反应体系在n2环境下匀速升温至275℃。然后通过注射器快速注入0.5ml步骤b得到的溶液。反应4分钟后，冷却至室温。所得溶液经石油醚、甲醇离心洗涤两次，得到纯净的纳米复合材料。然后进一步离心，过滤，烘干，得到固体纳米近红外吸收剂。

称取透明abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)70份，sma8005份，sbs5012份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

实施例4

称取0.12gcucl22h2o加入50ml山口烧瓶种，然后用量筒称取2mln-n-二甲基甲酰胺(dmf)试剂置于三口烧瓶中。用浓盐酸调节ph值为7，保证三口烧瓶在n2环境下进行反应。待烧瓶内溶液变澄清偏微黄。将温度降低至室温，留下一步实验待用。

用称量天平取0.04geucl2，精确移取0.5ml置于试管中。将混合物置于超声器中超声溶解，试管内溶液变澄清，留下一步实验待用。

将0.3ml三正辛基磷溶液,0.2ml步骤a得到的溶液和5mldmf混合置于50ml三口烧瓶中，将此反应体系在n2环境下匀速升温至275℃。然后通过注射器快速注入0.5ml步骤b得到的溶液。反应4分钟后，冷却至室温。所得溶液经石油醚离心洗涤两次，得到纯净的纳米复合材料。然后进一步离心，过滤，烘干，得到固体纳米近红外吸收剂。

称取透明abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)70份，pmma10-15份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

实施例5

称取0.12gfecl32h2o加入50ml山口烧瓶种，然后用量筒称取2mln-n-二甲基甲酰胺(dmf)试剂置于三口烧瓶中。用浓盐酸调节ph值为7，保证三口烧瓶在n2环境下进行反应。待烧瓶内溶液变澄清偏微黄。将温度降低至室温，留下一步实验待用。

用称量天平取0.04gtbcl2，精确移取0.5ml置于试管中。将混合物置于超声器中超声溶解，试管内溶液变澄清，留下一步实验待用。

将0.3ml三正辛基磷溶液,0.2ml步骤a得到的溶液和5mldmf混合置于50ml三口烧瓶中，将此反应体系在n2环境下匀速升温至275℃。然后通过注射器快速注入0.5ml步骤b得到的溶液。反应4分钟后，冷却至室温。所得溶液经石油醚离心洗涤两次，得到纯净的纳米复合材料。然后进一步离心，过滤，烘干，得到固体纳米近红外吸收剂。

称取透明pc(聚碳酸脂)80-90份，抗氧剂0.3-0.6份，润滑剂0.5-1.0份，耐候剂0.5-1.0份，近红外吸收剂5-15份。

如下表1所示，为实施例1-4的原料组成及其重量份配比

表1实施例1-5的树脂复合材料的原料配方

对实施例1-5制备得到的树脂复合材料进行基本物理性能测试，测试结果如下表2所示：

表2实施例1-5树脂复合材料的性能测试结果

为了评价树脂材料的滤红外光效果，通过紫外吸收效果图来评价树脂的红外光效果。如图2所示。

树脂复合材料综合物理性能和通用材料性能基本一致。通过检测报告可以发现基本物理性能达标。对于图2中的紫外吸收光谱图可以看出在可以吸收650-900nm的近红外光源。对于tv电视散发近红外光源导致画面灰暗，本专利研发出可以吸收近红外光源的改性树脂复合材料，应用到tv液晶电视中，解决电视画面灰暗的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。