[发明专利]含十字型杂化多孔材料的母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含十字型杂化多孔材料的母粒及其制备方法，方法为：将聚酯、分散剂、抗氧化剂和含金属离子的十字型杂化多孔材料混合均匀后熔融挤出制得含十字型杂化多孔材料的母粒；制得的母粒主要由基体以及均匀分散在基体中的含金属离子的十字型杂化多孔材料组成，多孔材料为多孔微球，由十字型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得，十字型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成；分子A中的羧基、分子B中的胺基和金属离子Mⁿ⁺间通过离子键和配位键键接形成三角形键合结构，结构式如下：式中，R为阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团。本发明制备方法工艺简单，制得的产品的热稳定性好。

技术领域

本发明属于功能母粒技术领域，涉及一种含十字型杂化多孔材料的母粒及其制备方法。

背景技术

母粒，别名母料，是一种塑料加工助剂，指将功能性助剂超常量地载附于树脂中而制成的浓缩体。在制造塑料或纤维制品时，不必再加入该种助剂，而只需加入相应的母料即可。因而，它是当今世界聚合物生产中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。

随着我国合成材料工业的不断发展和其应用领域的不断拓展，聚酯等高分子材料已广泛应用于化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰以及衣食住行等各个领域。在实际应用中，为了满足不同人群的不同需求，人们对合成材料的功能性提出了更高的要求，采用功能材料特别是杂化多孔功能材料对聚合物进行改性已成为目前科研人员的热点研究方向。有机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。其中十字形杂化物由于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。但现有的功能性十字形杂化物在常用纺丝溶剂或聚合物中的溶解度过高，导致其制备功能母粒后与聚酯等聚合物共混后混合物粘度过低，给聚合物的成型加工带来困难。此外，其熔点不高，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。另外，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，聚合物中十字形杂化物的含量过高也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。因而在目前功能型母粒的制备过程中，使用十字型杂化物作为功能性添加剂的母粒并不多见。

因此，研究一种使用十字型杂化物作为功能性添加剂同时保证加工成型顺利并能实现阻燃、抗菌及除臭多功能一体化的母粒及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供一种使用十字型杂化物作为功能性添加剂同时保证加工成型顺利并能实现阻燃、抗菌及除臭多功能一体化的母粒及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

含十字型杂化多孔材料的母粒，主要由基体以及均匀分散在基体中的含金属离子的十字型杂化多孔材料组成；所述含金属离子的十字型杂化多孔材料为多孔微球，由十字型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得；

十字型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成，n的取值范围为1～3；

分子A为十字型酯化物分子，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，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；