一种MOF衍生ZrO2/PVC复合膜及其制备方法

本发明涉及高分子复合材料，尤其涉及一种mof衍生zro2/pvc复合膜及其制备方法。

背景技术：

1、pvc因具有价格低廉、加工性能好、阻燃性较强和耐化学腐蚀性优良等特点，被广泛应用于包装、防护、建筑装饰等多个领域，尤其在需要透明外观的应用场景中具有不可替代的优势。然而，传统pvc透明膜在紫外光、热和氧气共同作用下容易发生光氧化降解，导致材料黄变、透明性下降、表面开裂和力学性能衰退，限制了其在户外透明防护材料中的实际应用。

2、在pvc中添加无机抗紫外填料可对其进行紫外改性，但这类填料表面能高，直接加入易团聚，难以在pvc膜中均匀分散，不仅降低膜透明度和力学性能，紫外防护效果也大打折扣。即便对填料做表面改性，也存在工序繁琐、成本偏高、效果不稳定的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决以上技术问题至少其中之一，提供一种mof衍生zro2/pvc复合膜及其制备方法。

2、本发明目的一方面，提供了一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、制备含zr的mofs材料；

4、s2、将含zr的mofs材料在流动空气气氛下升温至600-800℃煅烧，得到zro2纳米材料；

5、s3、将所得zro2纳米材料与pvc粉末加入溶剂中，搅拌混合；然后将所得混合溶液在真空条件下加热蒸发溶剂，得到zro2/pvc复合膜。

6、金属-有机框架材料(mofs)具有比表面积大、孔径可调、结构规整等特点，其衍生的金属氧化物不仅继承了mofs材料的分散优势，还具有更优异的紫外吸收性能和结构稳定性。本发明将mof衍生制备的zro2纳米材料作为改性剂，与pvc粉末通过溶液流延法复合，制备zro2/pvc复合膜，从而达到改善氧化物分散性、提升pvc抗紫外性能的目的。将zro2纳米材料用于pvc膜的抗紫外改性，解决传统zro2填料分散性差、抗紫外与透明性难以兼顾的技术痛点。本发明的制备工艺简单、条件温和、成本较低，且复合膜能同时实现高透明、高抗紫外性能，使用过程中性能稳定，具有重要的现实意义和应用价值。

7、优选地，所述步骤s1中，含zr的mofs材料包括uio-66材料、uio-67材料或nh2-uio-66材料。

8、优选地，所述步骤s1中，制备含zr的mofs材料具体为：将有机配体对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸或2-氨基对苯二甲酸，以及zr盐加入甲醇中，混合反应，结束后分离、洗涤、干燥，得到mofs材料。

9、优选地，所述步骤s2中，升温的速率为2-10℃/min，升温至目标温度保温1-3h。

10、优选地，所述步骤s3中，搅拌混合的温度为60-80℃，时间为1-3h。

11、优选地，所述步骤s3中，zro2纳米材料与pvc粉末的质量比为（0.5-2.5）:100。

12、优选地，所述步骤s3中，溶剂为n，n-二甲基甲酰胺。

13、优选地，所述步骤s3中，加热蒸发溶剂的温度为60-80℃。

14、本发明目的另一方面，提供了一种mof衍生zro2/pvc复合膜，根据以上任一项所述的制备方法制得。

15、优选地，所述mof衍生zro2/pvc复合膜在紫外波段的透过率≤78%。

16、相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：

17、本发明采用mof衍生zro2纳米材料，继承了mofs材料优异的分散特性，无需额外进行表面改性处理即可在pvc膜中均匀分散；制得的zro2/pvc复合膜具有高的透明度和良好的紫外屏蔽效果。与工业纳米zro2直接改性的pvc膜相比，本发明zro2材料在pvc中的透明性更好，抗紫外老化性能更优异。

18、本发明提供了一种以mof衍生zro2纳米材料为改性剂，制备工艺简单、条件温和、成本较低的zro2/pvc复合膜制备方法，所得zro2/pvc复合膜具有高透明、强抗紫外性能，可根据需要调控复合膜的紫外屏蔽性能与透光性能，且使用过程中性能稳定，适用于不同透光、抗紫外需求的场景，应用范围广；制备工艺温和、成本低廉，易于规模化生产，具有重要的现实意义和应用价值。

19、本发明的mof衍生zro2/pvc复合膜可应用于户外防护、透明包装等多种场景，具有优异的紫外屏蔽性能、透光性能及耐老化性能。

1.一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，含zr的mofs材料包括uio-66材料、uio-67材料或nh2-uio-66材料。

3.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，制备含zr的mofs材料具体为：将有机配体对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸或2-氨基对苯二甲酸，以及zr盐加入甲醇中，混合反应，结束后分离、洗涤、干燥，得到mofs材料。

4.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，升温的速率为2-10℃/min，升温至目标温度保温1-3 h。

5.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，搅拌混合的温度为60-80℃，时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，zro2纳米材料与pvc粉末的质量比为（0.5-2.5）:100。

7.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，溶剂为n，n-二甲基甲酰胺。

8.根据权利要求1所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，加热蒸发溶剂的温度为60-80℃。

9.一种mof衍生zro2/pvc复合膜，其特征在于，根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的一种mof衍生zro2/pvc复合膜，其特征在于，所述复合膜在紫外波段的透过率≤78%。