[发明专利]含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒及其制备方法

权利要求书

1.含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒，其特征是：主要由基体以及均匀分散在基体中的金属改性十字型酯化物组成；

所述基体为聚酯，聚酯为PET和/或PBT，金属改性十字型酯化物含量为50wt%的阻燃抗菌母粒的过滤压力值为0.92~2.52bar/g；

由阻燃抗菌母粒制得的金属改性十字型酯化物含量为0.5~3.0wt%的纤维的极限氧指数为30~38%，经50次水洗前和后对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为82~94%和73~89%，经50次水洗前和后对大肠杆菌的抑菌率分别为81~96%和68~93%；

所述金属改性十字型酯化物为十字型酯化物与金属离子交联形成的网络聚合物，具有不溶不熔的特性，在80℃以下不溶于有机溶剂I，在室温至T范围内不熔融，T≥380℃；

所述十字型酯化物的结构式如下：

；

式中，代表十字型酯化物分子中心的季碳C与端羧基之间的链段，中含有带氧原子的双键；

所述交联是通过十字型酯化物分子内部双键上的氧原子与金属离子通过配位键连接同时十字型酯化物分子中的酸根离子与金属离子通过离子键连接实现的；

所述有机溶剂I为芳香烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、脂环烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺；

所述金属离子为Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Zn²⁺，所述金属离子由其对应的醋酸金属盐提供；所述金属改性十字型酯化物中金属离子的含量为10~20wt%；

所述十字型酯化物的制备步骤如下：

（a）将二元酸A₂与季戊四醇以4:1的摩尔比混合，在氮气或惰性气体保护和机械搅拌的条件下进行熔融酯化反应，收集产物，经后处理得到DAPER；

（b）将二元羧酸B₂与二元醇以1:1的摩尔比混合，加入催化剂，在氮气或惰性气体保护和机械搅拌的条件下进行熔融缩合反应，得到DADA；

（c）将DAPER添加到步骤（b）的体系中，DAPER与DADA的摩尔比为1:4，保持体系的温度不变，持续通入氮气或惰性气体，在机械搅拌的条件下进行熔融酯化反应，收集产物，经后处理得到十字型酯化物；

A₂和B₂各自独立地选自于结构式如下的化合物：

、、

、。

2.根据权利要求1所述的含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒，其特征在于，按重量份数计，所述阻燃抗菌母粒由100份聚酯切片、2~6份分散剂、1~3份抗氧化剂和20~80份金属改性十字型酯化物组成。

3.根据权利要求2所述的含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种以上，所述抗氧化剂为2,4-二-（正辛基硫亚甲基）-6-甲基苯酚或2,4-二（十二烷基硫甲基）-6-甲基苯酚。

4.根据权利要求1所述的含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒，其特征在于，所述芳香烃类溶剂为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁基甲苯或乙烯基甲苯；所述脂肪烃类溶剂为戊烷、己烷或辛烷；所述脂环烃类溶剂为环己烷；所述卤代烃类溶剂为氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷或二氯乙烷；所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇或丙二醇；所述酯类溶剂为醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丙酯；所述酮类溶剂为丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、环己酮或甲苯环己酮；

所述金属改性十字型酯化物在空气中的起始分解温度为300~400℃，所述金属改性十字型酯化物分散在高分子基体中时的粒径为40~500nm。