两亲性梳状复合型高分子光稳定剂的合成与表征

以马来酸酐、聚乙二醇单甲醚(m PEG1200)、2,2,6,6-四甲基哌啶醇(TMP)为原料,合成了中间体富马酸2,2,6,6-四甲基哌啶醇聚乙二醇单甲醚双酯(TMP-MF-m PEG1200)。然后在N2保护下以2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮(HABP)、TMP-MF-m PEG1200、苯乙烯为原料,甲苯为溶剂,过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,通过溶液共聚合成了一系列不同HABP含量的复合型高分子光稳定剂P(HABP-co-TMP-MF-m PEG1200-co-St)。采用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(1H NMR)等手段对TMP-MF-m PEG1200和P(HABP-co-TMP-MFm PEG1200-co-St)进行了结构表征。考察了不同HABP含量梳状复合型高分子光稳定剂的紫外光吸收效果。结果表明,P(HABP-co-TMP-MF-m PEG1200-co-St)在250~350 nm范围内有良好的紫外吸收,随着HABP含量的增加,其紫外光吸收强度增强。进行了HABP与共聚产物的热重分析,结果表明共聚产物的热稳定性明显提高。     

苯并三唑类光稳定剂的合成及在剑麻纤维基复合材料中的应用

通过溶液聚合合成了一种梳状复合型高分子光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)。采用红外光谱、核磁共振、热重分析对高分子光稳定剂进行了表征,结果表明,高分子光稳定剂的热分解温度明显高于中间体(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑(DHPBZ)的分解温度。将该光稳定剂应用到PP/剑麻纤维(SF)与PE/SF复合材料中能提高其抗紫外老化性能。通过测试复合材料老化前后的拉伸性能、接触角、羰基指数、乙烯基指数、水萃取损失率、热迁移损失率、扫描电镜等研究了光稳定剂的稳定化效果,并与低分子紫外线吸收剂UV-P的应用性能进行对比。结果表明,老化50 d后,添加高分子光稳定剂的PP/SF和PE/SF复合材料拉伸强度保持率分别比其空白复合材料少下降了37.41%和38.17,而添加UVP的PP/SF和PE/SF复合材料的拉伸强度保持率分别比其空白复合材料少下降了12.72%和12.85%。添加高分子光稳定的PP/SF和PE/SF复合材料羰基指数分别增加了0.033和0.018,乙烯基指数分别增加了0.07和0.039,增加幅度均较小;接触角测试结果表明无论是否添加光稳定剂的PP/SF和PE/SF接触角均随老化程度的加深而降低,但添加光稳定剂的复合材料接触角降低幅度明显低于空白复合材料;扫描电镜显示光稳定剂的加入使材料老化后表面裸露出剑麻纤维的表面积相对较小,产生的裂纹也较少;高分子光稳定剂具有优于UV-P的耐热水萃取与耐热迁移性能。     

复合型高分子光稳定剂的合成及在PVC/剑麻纤维复合材料中的应用

以2-(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、4-(甲基丙烯酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯为原料,合成了三种复合型高分子光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA)、P(HAPBT-coMTMP-co-m PEGA)、P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA),然后将其应用到PVC/剑麻纤维(PVC/SF)复合材料中改善材料的抗紫外光老化性能。采用扫描电镜观察了添加与未添加光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)的复合材料老化前后的表面微观形貌,结果表明添加该光稳定剂的复合材料表面裸露的剑麻纤维与裂纹明显少于未添加光稳定剂的材料。通过测定老化后复合材料的拉伸强度保持率、表面接触角、羰基指数、热迁移性能考察光稳定剂的应用效果。结果表明随着老化时间的延长,PVC/SF复合材料的拉伸强度保持率均有所下降,但添加光稳定剂可以明显减缓拉伸强度保持率的下降;随着材料老化程度加深,材料表面接触角降低,而羰基指数有所增加,表明裸露出的剑麻纤维表面积逐渐增大;热损失率测定结果表明高分子光稳定剂具有较好的耐热水迁移性能。三种高分子光稳定剂中P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)对复合材料的紫外光老化综合效果最好,说明光稳定剂的添加可以提高材料的耐紫外光老化性能,从而延长材料的使用寿命。     

PVC/改性剑麻纤维木塑复合材料的紫外加速老化性能研究

采用KH-550偶联剂对剑麻纤维进行改性处理,然后与聚氯乙烯（PVC）树脂、光稳定剂以及其他助剂通过塑炼、模压成型制备PVC基木塑复合材料板材,然后对其进行紫外加速老化试验。光稳定剂为自制的3种二苯甲酮类聚合型光稳定剂P(HABP-co-MTMP-co-OA)、P(HABP-co-MTMP-co-mPEGA)、 P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)与目前常用的紫外线吸收剂UV-0、UV-531。测试了老化前后的拉伸强度保持率、表面接触角、热萃取损失率变化情况对PVC/改性剑麻纤维复合材料的紫外光老化性能的影响。结果表明,添加高分子光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料具有优于添加UV-0、UV-531紫外光吸收剂的综合耐紫外光老化性能,尤其是P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)光稳定剂对木塑复合材料的紫外光老化效果最好;3种高分子光稳定剂的添加使PVC/改性剑麻纤维复合材料的表面纤维裸露程度以及微小裂纹明显少于未添加光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料。