[发明专利]一种异氰酸酯与负离子矿粉复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料复合物领域，具体涉及一种异氰酸酯与负离子矿粉复合物的制备方法。

背景技术

负离子矿粉具有明显的压电性与热释电性，通过周围环境条件的变化会使矿粉产生电势差激发出负离子，负离子对人类的身体有调节和改善作用，被誉为空气中的维生素，基于负离子的优点，人们正在不断的研发能释放出负离子的各种功能材料，有利于健康的负离子材料越来越受到重视。如专利CN200710301007公开了“释放负离子的聚氨酯复合材料及其制备技术”，在高分子中加入Anion系列负离子添加剂，研制出具有释放负离子功能的改性聚氨酯复合材料。专利CN201410044996公开了“一种负离子记忆绵材料及其用途”，制备了既柔软舒适又能释放负离子的记忆绵材料。专利CN201010198148燕山大学公开了“释放负离子的涂层材料的制备”，将海鸥石负离子添加剂加入到树脂配方中制备出一种释放负离子的涂层材料。专利CN200510055671公开了“一种负离子材料、由其改性的合成革材料及其应用”，是将负离子粉、铝酸酯偶联剂、分散剂、抗菌剂应用到制鞋材料中制备出能够释放负离子、改善血液微循环的鞋子。CN201010142917公开了“PBT/GF/无机矿石释放负离子复合材料”，是将树脂、负离子矿粉、硅烷偶联剂挤出造粒制备出PBT/GF/无机矿石释放负离子复合材料。专利CN201410260422齐齐哈尔大学公开了“一种汽车用产生负离子塑料材料及其制备方法”，是将Anion负离子添加剂、硅烷偶联剂和塑料熔融混合造粒而成。由于负离子矿粉表面的亲水性，与聚合物的相容性差，所以以上制备能够释放负离子的高分子材料通常是加入表面改性剂或偶联剂来改性负离子矿粉，以提高负离子矿粉与聚合物的相容性。然而这样制备方式导致了负离子矿粉与聚合物之间只是分子间的作用，并不是将负离子矿粉有机整体结合在聚合物的分子链中，从而导致了随着时间的推移，负离子矿粉与聚合物会出现脱离，导致材料的负离子释放功能随着时间的推移而衰减的现象；同时，还存在着负离子分散不均匀现象。

因此，只有克服材料的负离子释放功能随着时间的推移而衰减、以及负离子分散不均匀的现象，才能制备具有永久性释放负离子、力学性能良好的高分子材料。我们利用负离子矿粉表面结构特点，在其表面接枝上异氰酸酯，使改性的负离子矿粉具有异氰酸酯的反应活性，再参与聚合物的合成反应，这样就可以将负离子矿粉有机结合在聚合物分子链中，并克服了负离子分散不均匀现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种异氰酸酯与负离子矿粉复合物的制备方法，操作简单，经济可行。

本发明的技术方案所采取的具体步骤如下：

将10份重量的负离子矿粉加入到10-100份的酮类溶剂中，以50-150r/min的速度搅拌10-60min，然后以1-10g/min的流速加入3-30份的多异氰酸酯，在50-200℃下反应1-5h，减压蒸馏回收酮类溶剂，得到异氰酸酯与负离子矿粉复合物，该复合物可直接参与聚合物的合成反应，有效地将负离子矿粉结合在聚合物分子链上。

本发明所述的酮类溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基酮的一种或几种。

本发明所述的多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）、三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)、硫代磷酸三苯基三异氰酸酯（TPTI）的一种或几种。

本发明具有的优点是: 异氰酸酯与负离子矿粉复合物具有异氰酸酯的反应活性，可参与聚合物的合成反应，使负离子矿粉有机结合在聚合物分子链中，并克服了常规添加方法导致的负离子分散不均匀现象。

具体实施方式

以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

将10份重量的负离子矿粉加入到100份的丁酮溶剂中，以90r/min的速度搅拌50min，然后以10g/min的流速加入30份的三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)，在80℃下反应5h，减压蒸馏回收丁酮溶剂，得到异氰酸酯与负离子矿粉复合物，该复合物可直接参与聚合物的合成反应，有效地将负离子矿粉结合在聚合物分子链上。

实施例2

将10份重量的负离子矿粉加入到20份的丁酮与环己酮混合溶剂中，以120r/min的速度搅拌30min，然后以3g/min的流速加入20份的多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），在1200℃下反应1.5h，减压蒸馏回收混合溶剂，得到异氰酸酯与负离子矿粉复合物，该复合物可直接参与聚合物的合成反应，有效地将负离子矿粉结合在聚合物分子链上。