本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，尤其是涉及一種稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法及其在抗老化纖維中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、紫外光是一種不可見的、其波長比可見光波長短的電磁波，太陽光中紫外光譜約占到?6%左右，不同波長的紫外線可劃分為uva，uvb和uvc。適量的紫外線輻射能促進(jìn)體內(nèi)維生素d合成，可抑制佝僂病，消毒殺菌，對人體有益，但過量輻射紫外線對人體危害極大。uva能量較小，占紫外線的?95-98%，能使皮膚松弛，加速老化；uvb能量大，能引起曬傷、免疫抑制，同時增加患皮膚腫瘤和致癌的危險；uvc?能量最大，可以引起基因突變和腫瘤，但幾乎被臭氧層全部吸收。

2、紫外吸收材料根據(jù)化學(xué)組成主要有無機(jī)屏蔽劑和有機(jī)屏蔽劑。無機(jī)屏蔽劑主要對入射紫外線產(chǎn)生折射、反射和散射，通常折射率大，反射率也大，另外，若入射紫外線在所選用的屏蔽物質(zhì)吸收帶附近，則折射率會顯著變大，同時反射率也會增加，但是無機(jī)材料受限于其本身晶格的影響，導(dǎo)致其在uva波段的區(qū)間內(nèi)的性能并不十分出色。有機(jī)屏蔽劑多為含有發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)的芳香族衍生物，能夠發(fā)生光物理、光化學(xué)作用，且能強(qiáng)烈的選擇性吸收高能紫外線，并將其轉(zhuǎn)化而以無害的其他能量形式釋放，作用過程為屏蔽劑吸收紫外線能量產(chǎn)生電子遷移，基態(tài)激發(fā)成最低激發(fā)或更高的激發(fā)單線態(tài)，之后可能以發(fā)射熒光的形式回到基態(tài)，但是在uvb的波段內(nèi)的吸收性能卻不及無機(jī)屏蔽劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法及其在抗老化纖維中的應(yīng)用。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，包括如下步驟：

4、將辛酚三唑、異丁胺、酚類化合物與聚縮醛放入溶劑中，在氮?dú)夥諊?50-180℃條件下反應(yīng)4-6小時，反應(yīng)完成后向其中加入氫氧化鈉，然后降溫至100-120℃后反應(yīng)2-4小時，反應(yīng)完成后降溫至70-80℃，向其中加入稀土氧化物，調(diào)節(jié)溶液ph值為9-10，在氮?dú)夥諊录訜嶂?20-160℃反應(yīng)12-18小時，然后進(jìn)行離心、洗滌、干燥、粉碎，得到所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料。

5、進(jìn)一步，所述的辛酚三唑、異丁胺、酚類化合物、聚縮醛與氫氧化鈉的摩爾比為1:0.5-1:1-1.4:0.6-1:0.1-0.4；所述的酚類化合物為對甲氧基苯酚和/或間甲氧基苯酚。

6、進(jìn)一步，所述的辛酚三唑與稀土氧化物的摩爾比為4-18:1-3。

7、進(jìn)一步，所述的溶劑的添加量為：每摩爾辛酚三唑添加溶劑300-400ml；所述的溶劑為甲苯、乙醚或丙酮中的至少一種。

8、進(jìn)一步，所述的稀土氧化物為氧化鈰和/或氧化鑭鈰。

9、一種使用所述的制備方法制備得到的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料。

10、所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料在制備抗老化纖維中的應(yīng)用，所述的抗老化纖維為抗老化聚酯纖維。

11、進(jìn)一步，所述的抗老化聚酯纖維由如下步驟的方法制成：將所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料和pet切片進(jìn)行擠出，得到抗老化聚酯母粒，將所述的抗老化聚酯母粒與pet母粒進(jìn)行紡絲、牽伸卷繞后得到抗老化聚酯纖維。

12、進(jìn)一步，所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料和pet切片的質(zhì)量比為2-3:7-8；所述的抗老化聚酯母粒與pet母粒的質(zhì)量比為3-12:88-97。

13、進(jìn)一步，所述的pet切片為高粘pet切片；所述的pet母粒為高粘pet母粒。

14、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

15、本發(fā)明所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料中酚類化合物和辛酚三唑中因有酚羥基的存在，可以使苯環(huán)上臨位的氫原子更容易被取代，兩種材料通過單鏈形式進(jìn)行結(jié)合，提升材料的熱穩(wěn)定性在進(jìn)行造粒紡絲過程中不會因高溫而產(chǎn)生分解，同時對甲氧基苯酚能夠起到阻聚效應(yīng)使材料分布的均勻性得到提升，并且與聚合物的基體具有良好的相容性，在顯著提高防紫外抗老化的前提下，對纖維的力學(xué)性能影響較小。

16、本發(fā)明所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料中的辛酚三唑、對氧甲基苯酚與稀土離子結(jié)合后，稀土金屬離子對uvb波段的強(qiáng)吸收效果能夠補(bǔ)足有機(jī)材料在uvb波段紫外吸收能力弱的缺陷，使該復(fù)合材料能夠在全紫外波段內(nèi)具備優(yōu)秀的紫外吸收能力。

17、本發(fā)明所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料中的天然配分的鑭鈰稀土氧化物中鈰的價態(tài)為+3價與+4價的復(fù)合物，能夠與氧自由基結(jié)合，提供良好的抗氧化能力，無需再引入其他抗氧化劑。

技術(shù)特征：

1.一種稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，其特征在于：所述的辛酚三唑、異丁胺、酚類化合物、聚縮醛與氫氧化鈉的摩爾比為1:0.5-1:1-1.4:0.6-1:0.1-0.4；所述的酚類化合物為對甲氧基苯酚和/或間甲氧基苯酚。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，其特征在于：所述的辛酚三唑與稀土氧化物的摩爾比為4-18:1-3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，其特征在于：所述的溶劑的添加量為：每摩爾辛酚三唑添加溶劑300-400ml；所述的溶劑為甲苯、乙醚或丙酮中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法，其特征在于：所述的稀土氧化物為氧化鈰和/或氧化鑭鈰。

6.一種使用權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的合成方法制備得到的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料。

7.權(quán)利要求6所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料在制備抗老化纖維中的應(yīng)用，其特征在于：所述的抗老化纖維為抗老化聚酯纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的抗老化聚酯纖維由如下步驟的方法制成：將所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料和pet切片進(jìn)行擠出，得到抗老化聚酯母粒，將所述的抗老化聚酯母粒與pet母粒進(jìn)行紡絲、牽伸卷繞后得到抗老化聚酯纖維。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的稀土-苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料和pet切片的質(zhì)量比為2-3:7-8；所述的抗老化聚酯母粒與pet母粒的質(zhì)量比為3-12:88-97。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的pet切片為高粘pet切片；所述的pet母粒為高粘pet母粒。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了稀土?苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料的合成方法及其在抗老化纖維中的應(yīng)用，方合成法包括如下步驟：將辛酚三唑、異丁胺、對甲氧基苯酚與聚縮醛放入溶劑中，在氮?dú)夥諊?50?180℃條件下反應(yīng)4?6小時，反應(yīng)完成后向其中加入氫氧化鈉，然后降溫至100?120℃后反應(yīng)2?4小時，反應(yīng)完成后降溫至80℃，向其中加入稀土氧化物，調(diào)節(jié)溶液pH值為10，在氮?dú)夥諊录訜嶂?20?160℃反應(yīng)12?18小時，然后進(jìn)行離心、洗滌、干燥、粉碎，得到所述的稀土?苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料。本發(fā)明所述的稀土?苯并三唑復(fù)合紫外吸收材料將辛酚三唑與對甲氧基苯酚進(jìn)行結(jié)合，能夠提供良好的高熱穩(wěn)定性，在進(jìn)行造粒紡絲過程中不會因高溫而產(chǎn)生分解。

技術(shù)研發(fā)人員：孟子征,時文婧,盛嘉宣,李璐,周華杰,闞麗欣,成穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2