一种透红外材料、制备方法及用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于透红外材料，具体设及一种添加了漠化钟的透红外有机材料、制备方 法及用途。
【背景技术】
[0002] 透红外材料是指对红外线透过率高的材料，对运些材料的要求，首先是红外光谱 透过率要高，短波透过率要低，透过频带要宽，一般红外波段是0.7~20μπι。红外光学材料是 指在红外成像与制导技术中用于制造透镜、棱镜、窗口、滤光片、整流罩等的一类材料。运些 材料具备满足需要的物理及化学性质，即主要指标为：良好的红外透明性与较宽的透射波 段。
[0003] 早期使用的透红外材料为天然晶体，如岩盐、水晶等，后来随着红外技术的发展， 要求有更高质量的透红外材料，目前已经有单晶体、多晶体、玻璃、陶瓷、塑料、金刚石和类 金刚石等多个品种。
[0004] 单晶体主要有错、娃半导体作为红外光学材料。娃在力学性能和抗热冲击性能上 比错要好得多，溫度影响也小，但是娃的折射率高，使用时需要锻增透膜，W减少反射损失。 还有一类单晶体是离子晶体，如碱金属面化物或碱±金属面化物。
[0005] 红外光学玻璃主要有娃酸盐玻璃、侣酸盐玻璃、嫁酸盐玻璃、硫属化合物玻璃等。 陶瓷包括氧化侣透明陶瓷、稀有金属氧化物陶瓷(如氧化锭透明陶瓷）。现有技术虽然也有 透红外塑料，但是其近红外性能远不如其他材料。
[0006] 塑料是一种无定形态高分子聚合物，但是一些塑料在红外或远红外波段具有良好 的透过率，可W用来制作透红外材料，例如红外窗日、透镜等，被广泛用于红外报警、红外监 控及传感器等领域。但是由于塑料分子结构复杂，导致非常多的晶格震动吸收带和旋转吸 收带，透过率不高，且机械性能表现较差，脆性过高。
[0007] 因此，本领域需要开发一种具有红外透过率的聚合物材料，其机械性能表现良好。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供一种机械性能良好的透红外材料、制备方法及用途。
[0009] 本发明通过如下技术方案实现：
[0010] 本发明第一方面提供了一种透红外材料，所述透红外材料的原料按重量份数包括 如下组分： 聚碳酸酷 60~99 己婦-己酸乙婦共聚物 5~10: 漠化绅 1~5
[0011] 偶联剂 0.1-1.0 抗氧剂 0.1~0.2 色粉 0.05~0.1。
[0012] 优选地，所述漠化钟在4000~eoocnfi的波长处没有吸收。
[0013] 优选地，所述漠化钟的纯度含99%。
[0014] 漠化钟在本发明所述的透红外材料中，起到提高红外透过率的作用。与其他的单 晶系碱金属面化物或半导体材料不同，漠化钟在聚碳酸醋中表现出良好的分散性、和相容 性。无机盐在树脂等有机物中的加入，一般会劣化其机械性能，但漠化钟的加入对树脂机械 性能，尤其是初性的劣化表现不显著，可W通过加入漠化钟实现保持机械性能的同时提高 透红外性能的目的。
[0015] 示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，漠化钟的添加量为2重量份、3重量份 或4重量份等。
[0016] 优选地，所述聚碳酸醋(PC)为芳香族聚碳酸醋。
[0017] 优选地，所述聚碳酸醋由双酪A和碳酸二苯醋聚合得到。
[0018] 优选地，所述聚碳酸醋的分子量为17000~20000。
[0019] 分子量在17000~20000范围内的聚碳酸醋与本发明提供的配方中的其他组分的 配伍下，能够获得更加优异的机械性能。
[0020] 示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，聚碳酸醋的添加量为63重量份、68重 量份、74重量份、80重量份、85重量份或93重量份等。
[0021] 优选地，所述乙締-乙酸乙締共聚物化VA)中醋酸乙締(VA)含量30~50%。
[0022] 优选地，所述乙締-乙酸乙締共聚物中醋酸乙締的烙融指数MI为200~400。
[0023] 本发明提供的配方组成中，乙締-乙酸乙締共聚物起到提高透红外材料机械性能， 尤其是提高其初性的作用，本发明对EVA没有具体限定，但是当EVA的VA含量30~50%，烙融 指数MI为200~400时，本发明提供的透红外材料表现出超乎预料的冲击初性。
[0024] 示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，EVA的添加量为6重量份、7重量份、8 重量份或9重量份等。
[0025] 优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[00%] 优选地，所述硅烷偶联剂为丫-(甲基丙締酷氧)丙基Ξ甲氧基硅烷。
[0027]通过在复合材料中添加偶联剂，尤其是添加丫-(甲基丙締酷氧)丙基Ξ甲氧基娃 烧作为偶联剂，能够改善高分子基体与无机填料(如漠化钟)相容性，同时分散均匀，利于红 外线的透过。
[002引示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，偶联剂的添加量为0.2重量份、0.4重 量份、ο. 5重量份、ο. 7重量份、ο. 8重量份或ο. 9重量份等。
[0029] 优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的任意1种或至 少巧巾的组合。
[0030] 示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，抗氧剂的添加量为0.13重量份、0.15 重量份或0.18重量份等。
[0031] 优选地，所述色粉选自炭黑、黄粉、红粉和蓝粉中的任意巧巾或至少巧巾的组合。
[0032] 示例性地，本发明所述头红外材料的原料中，色粉的添加量为0.08重量份或0.09 重量份。
[0033] 作为可选技术方案，所述透红外材料的原料按重量份数包括如下组分： 聚碳酸醋 70 这婦-吞酸乙婦共聚物 8 漠化评 3:
[0034] 偶联剂 0.5 抗氧剂 0.1 色粉 化Ip
[0035] 作为可选技术方案，所述透红外材料的原料按重量份数包括如下组分： 聚碳酸醋 80 乙娇-乙酸乙稀共聚物 7 漠化钟 2
[0036] 偶联剂 化6 抗氧剂 Q.15 色粉 0.05。
[0037] 本发明的第二方面提供了一种第一方面所述的透红外材料的制备方法，所述方法 为第一方面所述的透红外材料的原料按配方量混合，之后经过双螺杆挤出，冷却、干燥、切 粒，得到透红外材料。
[0038] 优选地，所述螺杆挤出的机筒具有9个溫度区间，所述9个溫度区间从进料口到出 料口 的溫度分别为 190±2°C、220±2°C、230±2°C、240±2°C、250±2°C、260±2°C、270±2 °C、270±2°C 和 265±2°C。
[0039] 所述机筒的溫度可W上下浮动2°C。
[0040] 优选地，所述螺杆挤出的螺杆转速为230~270转/分钟，优选250转/分钟。
[0041 ]优选地，所述螺杆挤出的物料在机筒中的停留时间为为1.8~2.2min，优选2min。
[0042] 本发明第Ξ方面提供了一种如第一方面所述的透红外材料的用途，所述透红外材 料用于制造透镜、棱镜、窗口、滤光片和整流罩中的任意1种或至少巧巾的组合。
[0043] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0044] 本发明通过在聚碳酸醋中添加 KBr，使得复合材料带有红外线透过功能;通过添加 EVA，使得复合材料具有较高冲击初性等机械力学性能;通过添加偶联剂，改善高分子基体 与无机填料相容性，同时分散均匀，利于红外线的透过。
[0045] 本发明通过优化透红外材料的配方组成和比例，获得了红外透过率在60% W上， 缺口冲击强度在65kJ/cm2 W上的材料。
【具体实施方式】
[0046] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0047] 本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发 明的具体限制。
[004引实施例
[0049] -种透红外材料，其原料组成按重量份数包括如下组分： 聚碳酸醋 60~99 艺稀-艺酸这稀共聚物 5、10 漠化钟 1~5
[(K)加 ] 偶联剂 0.1~1.Q 抗氧剂 0.1~0.2 色粉 0.05~0.1;
[0051] 制备方法为:将所述原料组成按配方量混合，之后经过双螺杆挤出，冷却、干燥、切 粒，得到透红外材料；
[0052] 所述双螺杆挤出的机筒从进料口到出料口划分为9个溫度区间，所述9个溫度区间 的设定溫度依次分别为 190±2°C、220±2°C、230±2°C、240±2°C、250±2°C、260±2°C、270 ±2。(：、270±2。(：和265±2。(：；
[0053] 所述螺杆挤出的螺杆转速为230~270转/分钟；
[0054] 所述物料在机筒中的停留时间为1.8~2.2min。
[0化5] 实施例1
[0056] -种透红外材料，其原料组成按重量份数包括如下组分： 聚碳酸醋 70 乙帰-乙酸乙婦共聚物 %
[0057] 鎮化鄭 3 偶朦剂 0.5 巧氧剂 0.1:
[005引色粉 0.1;
[0059] 所述漠化钟在4000~eoocnfi的波长处没有吸收;且所述漠化钟的纯度含98% ;
[0060] 所述聚碳酸醋由双酪A和碳酸二苯醋聚合得到;且分子量为17000~20000;
[0061 ] 所述乙締-乙酸乙締共聚物中醋酸乙締含量30~50% ;且烙融指数MI为200~400;
[0062] 所述硅烷偶联剂为丫-(甲基丙締酷氧)丙基Ξ甲氧基硅烷；
[0063] 所述抗氧剂为抗氧剂1010;
[0064] 所述色粉为炭黑、黄粉、红粉和蓝粉按1:3:3:4的比例的混合物；
[00化]制备方法为：
[0066] 将所述原料组成按配方量混合，之后经过双螺杆挤出，冷却、干燥、切粒，得到透红 外材料；
[0067] 所述双螺杆挤出的机筒从进料口到出料口划分为9个溫度区间，所述9个溫度区间 的设定溫度依次分别为 190±2°C、220