[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

说明书

本发明涉及一种含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒及其制备方法，将金属改性十字型酯化物与基体和其他组分混合均匀后熔融挤出制得阻燃抗菌母粒；制得母粒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，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，金属改性十字型酯化物具有不溶不熔的特性，在80℃以下不溶于芳香烃类溶剂、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，在室温至T范围内不熔融，T≥380℃。本发明的制备方法，工艺简单，成本低廉；制得产品的功能性组分含量高，易于加工成型。

技术领域

本发明属于功能母粒技术领域，涉及一种含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒及其制备方法。

背景技术

母粒，别名母料，是一种塑料加工助剂，是塑料助剂超常量地载附于树脂中而制成的浓缩体。在制造塑料制品时，不必再加入该种塑料助剂，而只需加入相应的母料即可。因而，它是当今世界塑料助剂应用的最主要形式之一。其具有工艺简单、使用方便、便于实现生产自动化且生产率高的特点。母粒中往往包含各种助剂、填料和少量的载体树脂。由于母粒的添加特性，其中的助剂或填料的含量比实际塑料制品中的需求量高数倍甚至十几倍，而部分助剂含量过高会给材料的成型带来困难。

酯化物由于与聚酯等聚合物结构类似，相容性好，常被用作功能性改性载体。对酯化物进行功能性改性后，将其与聚酯等聚合物熔融共混以实现对聚合物的改性。其中十字型酯化物由于其分子结构较为复杂，可连接功能性粒子的基团多，是一种理想的功能性改性载体即功能性组分。然而，功能性十字型酯化物的熔点不高，一般在60～70℃，这对其存储及运输均提出了一定的要求，增加了使用成本。同时，由于低分子酯化物型助剂的添加会极大的提高聚合物的流变性能，聚合物中十字型酯化物的含量过高会给聚合物的加工成型带来困难，其在使用时的添加量通常不超过6～8wt％，而如此低添加量的功能型母粒难以满足相应的功能性需求。因此在目前功能型母粒的制备过程中，使用十字型酯化物作为功能性添加剂的母粒并不多见。

因此，研究一种能提高十字型酯化物添加量同时保证加工成型顺利的母粒的制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的功能性组分含量过低难以满足使用需求的问题，提供一种能提高功能性组分添加量同时保证加工成型顺利的母粒的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

含金属改性十字型酯化物的阻燃抗菌母粒，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℃，本发明的金属改性十字型酯化物的熔点高于绝大多数聚合物的熔融温度，在与聚合物熔融共混时不会发生熔融，因而不会造成共混物加工成型困难；

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，本发明所使用的十字型酯化物可在现有技术公开的十字型酯化物中进行选择，此处的结构式仅象征性地描述其结构，只要端基为羧基、中心原子为C的十字型酯化物都在本发明的保护范围内，的具体结构可在现有技术中进行选择；

所述交联是通过十字型酯化物分子内部双键上的氧原子(例如C＝O中的氧原子、P＝O中的氧原子等)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；