可发黄橙光的聚丙烯荧光复合材料制备方法 技术领域：
本发明涉及一种荧光复合材料的制备方法，尤其涉及一种可以在紫外光照射下发黄橙光的聚丙烯荧光复合材料制备方法，属于有机-无机复合材料技术领域。背景技术：
聚丙烯具有良好的电绝缘性能和较高的冲击强度及拉伸强度，并具有耐热、耐低温、耐辐射等许多优良特性，是塑料工业中产量最大的原材料之一。其制备工艺简单，综合性能好，成本低，并可以通过采用无机纳米填料填充聚丙烯的方法，赋予聚丙烯以荧光特性，扩大其应用范围。通常的无机填料加入到聚丙烯中，可降低成本、改善尺寸稳定性和提高刚性，但是会导致材料的冲击韧性下降。通过加入界面相溶剂改善填料在聚合物中的亲和性，使其达到分子水平的分散，在不改变聚合物冲击韧性的情况下，可以提高材料的强度和耐热性。如Chujo Y.等人(Macromolecules，1989，22：59；2040)、Yano K.等人(J.Polym.Sci.A：Polym.Chem.，1997，35：2289)、Kim H.等人(Polym.International，1997，43：129)、MichaelAlexandre和Philippe Dubois(Materials Science and Engineering，2000，28：1)以不同方法制备了蒙脱土/聚合物插层复合材料，采用的无机纳米材料不仅有着与其本体化合物不同的性质，而且具有特殊的光、电、磁性质。将具有发光性质的超细无机粉末掺入到聚丙烯中去，如通过加入界面相溶剂改善填料在聚合物中的亲和性，使其达到分子水平的分散，在不改变聚合物冲击韧性的情况下，不仅提高了材料的强度和耐热性，而且赋予材料新的发光性质，从而开发了聚丙烯的新功能。但是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地自聚集作用很大，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。发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新的可发黄橙光的聚丙烯荧光复合材料制备方法，工艺简单，制成的复合材料具有荧光特性，更具实用性。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用先将无机纳米材料与分散剂、相容剂及少量聚丙烯制成母料，再将母料与聚丙烯复合的方法。
本发明的方法是在反应加工设备中，将70～99.8％wt无机纳米硫化锌粉末、0.1～10％wt相容剂、0.1～10％wt分散剂和0～10％wt热塑性树脂聚丙烯，在哈克转矩流变仪上的密炼机或挤出机上进行混合，时间为3～100分钟，温度为60～200℃，先制成发光母料。然后将0.05～40％wt的母料与60～99.95％wt聚丙烯在哈克转矩流变仪上的混炼机或双螺杆挤出机上进行复合，温度为120～280℃、时间为3～200分钟，从而制得在紫外光照射下能发出黄橙光的复合材料。
本发明所述的无机纳米硫化锌材料为至少在一维方向上的尺寸为纳米级，分散相尺度为10～50纳米。选择适当的纳米无机材料，可以控制聚丙烯的发光波长，达到所用目的。
本发明所述的反应加工设备是典型的混合器和挤出机。
本发明所述的分散剂为甲苯、二甲苯、十氢萘、液体石蜡、煤油、乙醇、甲醇、丙酮。
本发明所述的相容剂为乙烯-马来酸酐或丙烯酸共聚物、丙烯-马来酸酐或丙烯酸共聚物、马来酸酐或丙烯酸或丙烯酰胺接枝聚丙烯的接枝物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂。
本发明将无机纳米材料与聚丙烯进行复合，得到在紫外光照射下可以发光的热塑性塑料，赋予了聚丙烯新的光性能，并可通过选择无机硫化锌纳米材料来控制聚丙烯的发光波长，使聚丙烯在紫外光的照射下发出黄橙光，使聚丙烯功能化。
本发明工艺简单，克服了现有技术通常共混方法中无机纳米粉末不能均匀分散在聚丙烯的缺点，制得的聚丙烯无机纳米荧光复合材料，能在紫外光照射下发出黄橙光，可作为聚合物荧光材料或荧光标识材料使用，特别是需要黄橙光的应用领域，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。具体实施方式：
为更好地理解本发明的技术方案，以下实施例是对本发明的进一步说明。实施例1：发光母料的制备
将自制的无机纳米硫化锌ZnS粉末50g与钛酸酯偶联剂0.05g在玛瑙研钵中充分研磨30分钟，使之充分混合，将上述混合后的粉末与1g聚丙烯、0.05g二甲苯在高速搅拌器下混合2分钟后，在哈克混炼机上于200℃混合15分钟，转速为50转/分钟，取出剪碎，冷却，制成母料。发黄橙光复合材料的制备
将5g上述制得的母料及48g聚丙烯在在高速搅拌器中充分混合2分钟后，在哈克混炼机上于240℃和50转/分钟进行共混，混合20分钟，取出剪碎，冷却，得到经透射电镜观察为分子水平的复合材料，该材料在波长为380nm光波照射下，可以发出450nm-700nm波长的黄橙光。实施例2：发光母料的制备
将自制的无机纳米硫化锌ZnS粉末50g、液体石蜡与自制马来酸酐接枝的聚丙烯2.5g在高速搅拌器中充分混合3分钟，将上述混合后的材料在哈克挤出机上于200℃和40转/分钟，物料在挤出机中的停留时间约为2分钟，冷却，造粒，制成母料。发黄橙光复合材料的制备
将15g上述制得的母料及35g聚丙烯在高速搅拌器中充分混合3分钟，在哈克挤出机上于240℃和40转/分钟进行共混，物料在挤出机中的停留时间约为2分钟，冷却，造粒，得到经透射电镜观察为分子水平的复合材料，该材料在波长为380nm光波照射下，可以发出500nm-750nm波长的黄橙光。