專利名稱：納米氧化硅改性高分子復(fù)合材料及其制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料、化學(xué)、化工、紡織、服裝、制鞋、汽車內(nèi)飾、健康、環(huán)保等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人類文明、生產(chǎn)活動(dòng)，特別是工業(yè)化程度的日益提高，污染也越來越嚴(yán)重,特別是人 們渴望優(yōu)雅、健康、環(huán)保的環(huán)境，于是各種環(huán)保材料、健康功能材料應(yīng)運(yùn)而生。納米氧化硅 改性高分子材料，負(fù)離子對(duì)改善人們的生活環(huán)境越來越多受到科學(xué)工作者的重視。空氣負(fù)離
子被喻為"空氣維生素"或"長生素"，維持人們健康的負(fù)離子數(shù)為1000-2000個(gè)/cm3。 長期在現(xiàn)代化空調(diào)建筑物中生活和工作的人們，常常會(huì)感覺煩悶、昏睡、乏力、惡心、頭疼、 眩昏，工作效率及身體健康狀況明顯下降，研究表明，造成這種現(xiàn)象的原因與空氣中負(fù)離子 的濃度密切相關(guān)。隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展和高技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們正不斷地開發(fā)、研制 具有釋放負(fù)離子纖維、織物、服飾和彈性功能材料等，具有保健功能的釋放負(fù)離子材料越來 越被人們所重視。
經(jīng)我們研究發(fā)現(xiàn)奇才系列負(fù)離子添加劑具有一定的除臭、吸味；抗菌、防?。会尫咆?fù) 離子的保健功能。我們采用粗粉碎、氣流法超細(xì)粉碎和濕法研磨相結(jié)合的工藝路線，將嫩江 蛋白石輕質(zhì)頁巖、新疆蛋白石、內(nèi)蒙古六環(huán)石等多種天然礦石制備成微米級(jí)的超細(xì)微粉。這 種改性的的超細(xì)微粉具有釋放負(fù)離子、殺菌、除臭、祛味等功能，可廣泛的應(yīng)用于橡膠、塑 料、纖維、織物等高分子材料中。本發(fā)明采用可釋放負(fù)離子的Anion系列超細(xì)粉體，通過摻 雜共混的方法創(chuàng)制了奇才系列負(fù)離子添加劑，加入到聚氨酯、聚醚、聚苯乙烯、聚氯乙烯等 高分子材料中，成功的生產(chǎn)了具有釋放負(fù)離子的發(fā)泡彈性功能材料。可釋放負(fù)離子的Anion 系列的超細(xì)微粉在組合料中具有非常好的分散性，不影響加工過程與加工工藝。
把嫩江蛋白石輕質(zhì)頁巖、新疆蛋白石、內(nèi)蒙古六環(huán)石等礦石超細(xì)粉碎后，再進(jìn)一步的進(jìn) 行研磨改性創(chuàng)制成Anion系列負(fù)離子添加劑，添加到高分子發(fā)泡彈性功能材料中，可以改變 高分子復(fù)合材料的性能——釋放負(fù)離子，而且不影響發(fā)泡彈性功能材料的其它性能，對(duì)人的健康非常有益。負(fù)離子發(fā)泡彈性功能材料的負(fù)離子濃度約為2.5Xl(f個(gè)/cnr'。達(dá)到了都巿公 園負(fù)離子以上的濃度。就相當(dāng)于人在城市公園散步的濃度，負(fù)離子發(fā)泡彈性功能材料可以隨 時(shí)的伴隨在人的身邊，非常的廣泛如坐墊、沙發(fā)及家用紡織品，汽車內(nèi)裝飾物，如頂堋、 地毯、墊子、方向盤套、儀表盤等；醫(yī)用品，如手術(shù)衣、護(hù)理服、病床用品等；過濾材料， 如空調(diào)過濾網(wǎng)、水處理材料等；其它材料。這樣，就能使人們時(shí)時(shí)的被包圍在負(fù)離子的天然 的空間，起到了把人類帶入了時(shí)時(shí)有負(fù)離子的伴隨的品質(zhì)優(yōu)良的生活空間，創(chuàng)造無味汽車、 無味環(huán)境等。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明配方有機(jī)高分子0-100;聚酯或聚醚多元醇0. 1-100;二異氰酸酯0.1-85; 負(fù)離了添加劑0. l-20;助劑0-10;色漿0-20;催化劑(l. 1-3;納米氧化硅0. 01-10。 工藝先將聚酯多元醇或聚醚多元醇加入負(fù)離子添加劑、助劑、色漿調(diào)配成所需的負(fù)離子原 料A，冉與二異氰酸酯等組成的B料一起在事先準(zhǔn)備好的模具反應(yīng)成型。負(fù)離子添加劑是奇才
系列負(fù)離子添加劑。助劑包括柔軟劑、潤濕劑、防劃痕劑、脫膜劑等。
具體應(yīng)用實(shí)施例 配方
聚醚多元醇g 二異氰酸酯g 助劑 g 負(fù)離子添加劑g 催化劑 脫膜劑 納米氧化硅
紅色
350 85
5
6
1—3
0. 5
藍(lán)色
350
85
5
6
l-3 適量 2.0
金黃 350 85
5
6
1—3
1.0
烘千條件:30-50'CX90s
實(shí)施例l、釋放負(fù)離子軟質(zhì)泡沫塑料聚酯多元醇(羥值=60) 100; 二異氰酸酯35;負(fù)離 子添加劑4;非離子乳化劑50%水溶液2;十二烷基硫酸納50%水溶液1;色漿
甲基卞胺1;納米氧化硅0.5。工藝攪拌20-30秒后，加入到2升模具中。負(fù)離子3000個(gè)/cm3
實(shí)施例2、釋放負(fù)離子硬質(zhì)泡沫塑料聚酯多元醇(羥值=110) 350; 二異氰酸酯85;負(fù) 離子添加劑20;非離子乳化劑3;十二烷基硫酸納2;色漿適量；二甲基卞胺1;納
米Si02添加量達(dá)到l。工藝攪拌20-30秒后，加入到2升模具中。
混合工藝將系列負(fù)離子添加劑在配制好的聚醚或聚酯多元醇中混合，可以得到釋放負(fù)離子
的功能聚合物。
聚合反應(yīng):將釋放負(fù)離子的功能聚合物與異氰酸酯等混合料在摸具內(nèi)或反應(yīng)釜中，在一定的 條件下反應(yīng)成型。負(fù)離子數(shù)在2000-10000個(gè)/cm3。
(1) 、通過在聚氨酯硬泡中加入納米Si 02，可以獲得性能良好的PU/Si02復(fù)合材料。KH-570 與納米Si 02發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使納米Si02表面官能團(tuán)化，并與聚氨酯基活性鏈段進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)； SEM表明，雖然Si02微粒被包裹在基體中而具有了比初始所觀察到的粒子更大的尺寸，但它 還是基本保持了最初的形狀和分散性，納米Si 02可以均勻的分散在PU基體中。
(2) 、 PU/納米Si 02復(fù)合材料的機(jī)械性能明顯優(yōu)于純聚氨酯。經(jīng)原位生成納米Si 02增強(qiáng)的 聚氨酯泡沫體系的壓縮模量明顯高于未增強(qiáng)體系。當(dāng)納米Si02添加量達(dá)到1機(jī).％時(shí)，與同 密度泡沫體系相比，增強(qiáng)泡沫體系的壓縮強(qiáng)度達(dá)到最大，可提髙60%。 RPUF的壓縮強(qiáng)度隨著 Si(V添加量的增加，先升高，直到Si02填加量為1 wt.。/。達(dá)到最大，隨后又降低。當(dāng)添加量 超過3 wt。/。時(shí)，經(jīng)原位生成納米Si02增強(qiáng)的聚氨酯泡沫體系的壓縮模量明顯低于未增強(qiáng)體系。
(3) 、納米Si02增強(qiáng)的聚氨酯泡沫塑料在靜態(tài)壓縮下有一個(gè)從彈性形變到屈服，直至材料 失效的過程。
(4) 、通過DSC分析得到了純RPUF、 1 wt. %含量Si02增強(qiáng)RPUF和4 wt. %含量Si02增強(qiáng)RPUF 試樣的熱分解溫度分別是281.4'C、 283.7°C、 288.5°C。復(fù)合材料的熱分解溫度高于純RPUF 的熱分解溫度，1 wt. %納米Si02含量增強(qiáng)的RPUF材料熱分解溫度比純RPUF的分解溫度提 高了 2. 3'C ， 4 wt. %納米Si02含量增強(qiáng)的RPUF材料熱分解溫度比純RPUF的分解溫度提高了 7. 1°C。隨著納米Si02含量的增加，RPUF材料熱分解溫度也隨著增加，說明納米Si02的加 入可以提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。
(5) 、對(duì)RPUF純樣和納米Si02增強(qiáng)試樣的分析可知，納米Si02的加入可以顯著地提高RPUF的尺寸穩(wěn)定性。
實(shí)施例3、納米氧化硅改性聚氨酯彈性體聚醚多元醇(100)， TDI(18)，乙二醇(3. 13)。 納米Si02加入量和偶聯(lián)劑KH-570含量對(duì)聚氨酯彈性體力學(xué)性能的影響，分析了納米Si02 對(duì)PUE熱穩(wěn)定性的影響，并對(duì)偶聯(lián)劑和納米Si02作用機(jī)理進(jìn)行了深入探討。納米Si02增強(qiáng) PUE經(jīng)歷了先增大后減小的過程，其最佳添加量分別為6%，而硅烷偶聯(lián)劑的最佳添加量為1%。 經(jīng)KH-570表面處理的納米Si02，由于其與聚氨酯基體形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵，增強(qiáng)效果要明 顯比未處理的好。探討了填料增強(qiáng)聚氨酯彈性體的破壞機(jī)理。納米Si02的加入可以改變聚 氨酯軟硬段的結(jié)晶形態(tài)，使微晶更加細(xì)化，且硬段微晶混合在軟段中，改善了聚氨酯彈性體 的微相分離，從而改善力學(xué)行為。
TGA研究表明，納米Si02由于提高了微相分離程度，大大提高了其熱穩(wěn)定性，熱分解溫 度提高了 25°C。
實(shí)施例4、納米氧化硅改性聚氨酯彈性纖維(Pol yurethane Fibre)簡稱為PU纖維，國際 上統(tǒng)稱為"斯潘德克斯"(Spandex)，我國商品名稱叫氨綸。氨綸具有橡膠絲那樣的彈性。 某些性能比橡膠絲好，如纖度細(xì)，強(qiáng)力高，彈性模量大，比重小，染色性和牢度較優(yōu)良等， 是一種具有優(yōu)良紡織性能的新型纖維，因而倍受重視。
氨綸的優(yōu)異性能首先和它具有特殊化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。聚氨酯彈性纖維的高分子鏈結(jié) 構(gòu)，是由柔性的聚醚或聚酯鏈段與剛性的芳香族二異氰酸酯鏈段經(jīng)嵌段共聚而成的。柔性鏈 段分子間相互作用力少，可以自由伸縮，這就造成了彈性纖維有較大的伸長性能，剛性鏈段 分子鏈則結(jié)合力較大，使分子鏈不會(huì)無限制地伸長，因而使彈性纖維具有高回彈性。根據(jù)分 子鏈屮軟鏈段的聚酯型和聚醚型，聚氮酯彈性纖維可以分為聚酯類和聚醚類兩大類。
(1) 聚酯型聚氨酯彈性纖維
由己二酸、乙二醇、丙二醇經(jīng)縮合反應(yīng)制成分子量為1900的聚酯加入納米氧化硅，與 過量的MDI反應(yīng)生成預(yù)聚體，加入適當(dāng)?shù)娜軇?例如甲乙酮等)，進(jìn)行濕法紡絲。經(jīng)乙二胺 凝固浴，纖維的外層形成脲鍵而變成固體，纖維的內(nèi)層則在紡絲后經(jīng)水加壓浸漬而完全形成交聯(lián)。
(2) 聚醚型聚氨酯彈性纖維
聚醚型聚氨醋彈性纖維的耐水解、抗微生物等性能均比聚酯型彈性纖維優(yōu)越。因此，在織物上應(yīng)用較為理想，自從萊卡問世以來，在纖維的穩(wěn)定性、染色性及紡絲工藝等方面作了 許多改進(jìn)工作。氨綸的紡絲方法和一般合成纖維的生產(chǎn)相似，可采用干法紡絲、濕法紡絲、 熔融紡絲及化學(xué)反應(yīng)紡絲四種紡絲成形工藝。 (1 )干法紡絲
干法紡絲是目前世界上采用最廣的一種生產(chǎn)氨綸的方法，美、德、日等大廠商均采用干 法紡絲進(jìn)行生產(chǎn)，干法紡絲的產(chǎn)量占總產(chǎn)量80%以上。
干法紡絲是以擴(kuò)鏈后的聚氨酯為原料，用二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基己酰胺(DMAc)作 溶劑，加熱攪拌制成濃度為25%-35%，黏度為10-80Pa. s的溶液，加入添加劑后，經(jīng)過濾、 脫泡、除氣得到粘度均勻的紡絲原液。再將紡絲原液用精確齒輪泵定量均勻地壓入紡絲頭， 從噴絲板的小孔中被擠出形成細(xì)流進(jìn)入直徑為30-50cm、長3-6m，溫度為260-25(TC的紡絲 甬道，甬道中的高溫氣體將溶劑從原液細(xì)流中很快蒸發(fā)出來，絲條濃度不斷提高直至凝固成 0.6-1.7tex單絲，然后集束并進(jìn)行上油等后處理.最后巻繞成絲錠。根據(jù)線密度的不同，每 個(gè)紡絲甬道可同時(shí)通過1-8個(gè)彈性纖維絲束。用這種方法生產(chǎn)時(shí)，還要注意溶劑的回收提純。
干法紡絲巻繞速度一般在200-600m/min，最高可達(dá)1000m/min;所得纖維的纖度為 22. 2-29. 4dtex;同時(shí)其生產(chǎn)設(shè)備占地而積小。這種紡絲方法技術(shù)成熟，制成纖維的質(zhì)量和性 能優(yōu)良。
(2).濕法紡絲
濕法紡絲完全是一個(gè)物理過程，通過分子的擴(kuò)散作用.使從噴絲頭中出來的液態(tài)細(xì)流中
的溶劑擴(kuò)散到凝固浴中，進(jìn)而固化為絲束。聚氨基甲酸酯聚合物的二甲基酸胺或二甲基乙酸
胺或四氫呋喃溶液，被擠入凝固浴中，凝固浴一般為水或醇，以水為凝固浴纖維表面凝固快，
但表面有皺折現(xiàn)象，用醇作凝固浴時(shí)纖維的結(jié)構(gòu)均勻，強(qiáng)力亦高。凝固浴濃度為15%-30%，
并保持凝固浴循環(huán)。由于分子的擴(kuò)散作用慢，濕法凝固時(shí)間長，所以浴槽一般需要20ra左右，
它的前幾段浴槽起凝固絲束的作用，后幾段是起水洗作用。出浴后的絲條在干燥定型前上油，
以防絲束的并粘。干燥定型的絲束，再經(jīng)一次上油后巻到簡管上。和干法紡絲相似，單絲的
線密度為0.6-1.7tex， 一條濕法生產(chǎn)線可同時(shí)生產(chǎn)140-300條絲束。濕法紡絲工藝復(fù)雜，廠
房建筑和設(shè)備投資費(fèi)用大，因凝固浴流體阻力限定了紡絲原液擠出的細(xì)流和溶劑的分散速度
而使紡絲速度較低， 一般為50-150m/min，因此生產(chǎn)成本較高。且干燥定型溫度為250-270。C，干燥后的絲條需要經(jīng)三倍左右的拉伸。該法所制纖維的纖度為，5-400tex，
目前濕法紡絲的氨綸產(chǎn)量約占總量的10%,這種紡絲方法工藝復(fù)雜.紡絲速度低，生產(chǎn)成 本高，所以發(fā)展速度不是很快。
(3) .熔融紡絲
熔融紡絲是將T燥后的切片進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，切片由于受熱而熔融，熔體以一定壓力被 擠出并輸送至紡絲部位，然后用紡絲泵將熔體定量均勻地壓至噴絲板，熔體細(xì)流從噴絲板小 孔擠出，在甬道中冷卻而凝固成纖維。熔融紡絲只適用于易熔的和熔融溫度下穩(wěn)定性良好的 聚合物，如由芳香族二異氰酸酯和線性的聚醚多元醇反應(yīng)所制得的聚氨酯嵌段共聚物。 一般 用1， 4-丁二醇擴(kuò)鏈生成的聚氨酯聚合物，此體系常溫下為固休，160-22(TC時(shí)熔融，熔融后 從噴絲裝置中擠出進(jìn)入熱水浴中進(jìn)行拉伸，它的紡絲速度為200-800m/min。
熔融紡絲工藝流程簡單，無論原材料費(fèi)用或設(shè)各費(fèi)用都很經(jīng)濟(jì)，它的生產(chǎn)效率高，特別 是可以不用可燃和毒性溶劑，因此不需象干、濕紡那樣需用昂貴的回收設(shè)備，其產(chǎn)品耐熱性、 耐氧性、生物相容性均較好。但是由于聚氨酯在加工溫度下不穩(wěn)定，在高溫的停留時(shí)間稍長 時(shí)，會(huì)發(fā)生過量交聯(lián)，生成凝膠，其物理機(jī)械性能較差。
熔紡氨綸的生產(chǎn)公司主要是日本公司，例如日清紡、鐘紡、可樂麗、油墨化工及大塞璐 公司等。其生產(chǎn)方法主要有一步法、二步法和封端法。熔紡法是近年來新興起的氨綸紡絲技 術(shù)，日趨受到重視，工藝R趨成熟，以其特有的優(yōu)勢(shì)異軍突起，迅速成為最具前途的氨綸紡 絲技術(shù)。
(4) .化學(xué)反應(yīng)紡絲
它是將兩端含有二異氰酸酯的聚酯或聚醚預(yù)聚體經(jīng)計(jì)量泵噴絲頭壓出而進(jìn)人紡絲浴，與
紡絲浴中的鏈擴(kuò)展劑(如二胺)組份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，預(yù)聚物鏈增長的同時(shí)生成不溶十二甲基甲
酰胺的共價(jià)交鏈結(jié)構(gòu)初生纖維。從反應(yīng)浴中出來的絲條經(jīng)噴淋水管洗去絲條上夾帶的乙二胺
后送入干燥定性機(jī)上干燥定性。初生纖維經(jīng)巻繞后，在加壓的水中進(jìn)行硬化以使其內(nèi)部尚未
反應(yīng)的部分交聯(lián)，從而轉(zhuǎn)變成三維結(jié)構(gòu)的聚氨酯嵌段共聚物。反應(yīng)紡絲法的紡絲速度一般為
50-150m/min，單絲的纖度為1. 1-3. 7tex，最后纖維絲束的纖度一般為4. 4-340tex，依需要
而定?；瘜W(xué)紡絲法的缺點(diǎn)是其效率較低，且存在二胺環(huán)境污染的問題，目前世界上用這種方
法紡絲的產(chǎn)量不到總產(chǎn)量的10%。美國的Globe、西班牙的Enkaswing，英國的Spanzelle等公司都用這種方法。
(5).纖維后處理經(jīng)紡絲后得到的初生纖維，表面具有粘性，特別是由干法紡絲和熔 融紡絲得到的初生纖維，表面粘性較大，可采用不同的方法和處理劑，如滑石粉、水、油劑 等對(duì)纖維表面進(jìn)行處理。工業(yè)生產(chǎn)使用的處理劑是由多種物質(zhì)組成的混合物，它們?cè)诮档屠w 維表面粘性的同時(shí)，也改善了纖維的潤滑性和抗靜電性。
先采用偶聯(lián)劑對(duì)納米Si02進(jìn)行表面處理，然后將其與聚丙烯粒料以及各種助劑加入RH —10高速混合機(jī)混合，高速混合3min。再用北京福田機(jī)化廠直徑為30 mm的雙螺桿擠出機(jī)擠 出造粒，制備出納米Si02改性聚丙烯的粒子。
實(shí)施例5、納米氧化硅改性熱塑性樹脂含量為2%-4%的納米二氧化硅的聚丙烯復(fù)合材 料最佳。研究了納米Si02的加入對(duì)PP流動(dòng)性能的影響，通過熔融流變儀測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)加入一種納米無機(jī)粒子時(shí)，復(fù)合材料熔融流動(dòng)速率變化大，這主要是因?yàn)閱为?dú)加入一種納 米粒子時(shí)，由于比表面積大，界面粘結(jié)占主導(dǎo)地位。納米Si02對(duì)于PP具有異相成核劑的作 用。填充少量納米Si02，即導(dǎo)致PP球晶顆粒細(xì)小、均勻，隨納米Si02，含量提高，則形成 的晶核就越多，球晶尺寸越小。通過偏光顯微鏡觀察聚丙烯的結(jié)晶過程和黑十字消光圖像我 們看以得知Si02粒子的添加限制了 PP中不完善晶體的形成。研究了納米Si02的加入對(duì)復(fù) 合材料結(jié)晶狀態(tài)的影響，X射線衍射分析表明，Si02的加人對(duì)PP中0晶的結(jié)晶有抑制作用， 相應(yīng)地提高了各a晶的相對(duì)含量。
實(shí)施例6、納米Si02添加llDPE，發(fā)現(xiàn)HDPE的熔體流動(dòng)指數(shù)下降但幅度不大，且在Si02
含量達(dá)到6%之后趨于穩(wěn)定；拉伸強(qiáng)度先升后降，彈性模量有很大的提高，斷裂仲長率下降很
多。確定納米Si02含量為5. 5 wt. %時(shí)，綜合力學(xué)性能最佳；Si02含量為4 wt. %的HDPE在
偏光顯微鏡K的晶粒的尺寸明顯小于純HDPE的晶粒尺寸，這證明納米Si02的加入，起到了
異相成核的作用。而小的晶粒尺寸有利于提高材料的抗沖強(qiáng)度，從而進(jìn)一步證明了納米Si02
的加入，對(duì)HDPE基體起到了增切改性作用；DSC數(shù)據(jù)表明，納米Si02使HDPE的晶體熔融在
較低溫度下進(jìn)行，這與納米Si02使HDPE的結(jié)晶晶粒細(xì)化有關(guān)；不同的結(jié)晶度對(duì)HDPE的ESCR
性能有較大的影響，細(xì)致結(jié)晶可提高HDPE的ESCR性能。山此可以預(yù)測(cè)納米Si02對(duì)提高HDPE
的ESCR性能有顯著作用；HDPE是對(duì)ESCR極為敏感的材料，其影響因素很多。其中，微空穴
及結(jié)晶缺陷可以吸收介質(zhì)，誘發(fā)銀紋并導(dǎo)致最終開裂，而片晶間的連接分子則能有效地阻止開裂；納米Si02的加入，在復(fù)合體系結(jié)晶過程中起到了異相成核的作用，細(xì)化了HDPE晶體， 有利于復(fù)合體系的分子鏈圍繞納米Si02有序排列凝聚過程的發(fā)生，結(jié)晶速率加快；另一方 面Si02納米顆粒在聚合物大分子鏈之間形成物理交聯(lián)點(diǎn)，限制了分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，可以有 效的阻止銀紋發(fā)展成斷裂。因此，預(yù)測(cè)納米Si02對(duì)提高HDPE的ESCR性能有了充分的理論 和試驗(yàn)依據(jù)。
實(shí)施例7、納米氧化硅改性熱固性樹脂在酚醛樹脂中加入熱塑性樹脂、彈性體等第二 相，提高沖擊強(qiáng)度，稱為"外增韌"法。通過熔融共混(混煉法)或溶液共混可以將二相混合 在熱塑性樹脂增韌是將溶度參數(shù)為7-15的熱塑性樹脂與酚醛樹脂共混，也是一種簡單易行 的增韌途徑。采用的熱塑性樹脂主要有聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚苯醚等。如采用聚乙烯 醇縮醛對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性，不僅可以改進(jìn)脆性，提高粘附力和機(jī)械強(qiáng)度，而且降低了酚醛 樹脂的固化成型壓力。酚醛樹脂含易吸水的酚羥基，通過聚乙烯醇縮醛的改性，分割和包圍 了酚羥基，從而使韌性增加，但由于在酚醛樹脂體型結(jié)構(gòu)中引入了較長的脂肪鏈，因此耐熱 性降低。采用而t熱性較高的聚乙烯醇縮甲乙醛代替聚乙烯醇縮丁醛，可減少耐熱損失。
實(shí)施例8、納米氧化硅改性聚氨酯涂料按實(shí)施例l、 2、 3、 4配方，根據(jù)需要可以制備 帶有泡孔或者彈性的聚氨酯涂層、涂料，在合成纖維、天然纖維如滌綸、腈綸、丙綸；棉、
麻、絲、毛等纖維織物上負(fù)離子釋放在1000-10000個(gè)/cm3，抗紫外、耐熱性均有提高。
實(shí)施例9、納米氧化硅改性聚氨酯黏合劑按實(shí)施例l、 2、 3、 4配方，根據(jù)需要可以制 備各類聚氨酯粘接材料，在合成纖維、天然纖維如滌綸、腈綸、丙綸；棉、麻、絲、毛等纖 維織物上負(fù)離子釋放在1000-10000個(gè)/cm3，抗紫外、耐熱性均有提高。通過丙烯酸類黏合 劑等改性可以制備多種黏合劑。
實(shí)施例10、采用共混法制備了聚乙烯醇縮丁醛/二氧化硅納米復(fù)合材料。首先將PVB溶 解于無水乙醇中(lgPVB:15ml無水乙醇)，待PVB全部溶解以后，將預(yù)先制備好的改性納米 二氧化硅加入溶液中，超聲波振蕩3小時(shí)，制備PVB膜。紫外透過率分析表明納米Si02粒 子的引入，使PVB/納米Si02復(fù)合材料具有良好的紫外線屏蔽性能,而且具有一定程度的透明 度。
權(quán)利要求
1、納米氧化硅改性高分子復(fù)合材料及其制造技術(shù)，其特征在于它是由下述質(zhì)量配比的原料制成的。配方有機(jī)高分子0-100；聚酯或聚醚多元醇0.1-100；二異氰酸酯0.1-85；負(fù)離子添加劑0.1-20；助劑0-10；色漿0-20；催化劑0.1-3；納米氧化硅0.01-10。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的高分子材料，可以是天然物改性的，如改性淀粉、改性纖維素，也可 以是合成的如酚醛樹脂、尿醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇、 聚乙烯醇縮醛等。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的負(fù)離子添加劑是可以釋放負(fù)離子的系列負(fù)離子 添加劑，其特征在于(1)含有納米孔、納米管的天然蛋白石頁巖礦物材料，(2)具有壓電性電氣石、六環(huán)石等釋放負(fù)離子功能的材料、物質(zhì)，添加到聚 酯多元醇或聚醚多元醇能放出負(fù)離子在4000個(gè)/cm3以上，釋放負(fù)離子功能的 發(fā)泡彈性材料放出負(fù)離子在2000個(gè)/cm3以上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的助劑包括柔軟劑、著色劑、固色劑、增稠劑、 潤濕劑、防劃痕劑等，催化劑為二甲基卞胺、多乙烯多胺等。
5、 工藝先將聚醚多元醇或聚酯多元醇中加入納米氧化硅、負(fù)離子添加劑、助劑、色漿，調(diào)配成所需的釋放負(fù)離子功能的發(fā)泡彈性材料A液，然后與異氰酸酯等B液反應(yīng)制備釋放負(fù)離子功能的發(fā)泡彈性材料；也可以預(yù)先制備聚合物，然后與納米氧化硅共混。
6、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的釋放負(fù)離子功能的發(fā)泡彈性材料可以在制造技術(shù)在沙發(fā)、床上用品、家具、車船內(nèi)飾等方面應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明采用納米氧化硅與可釋放負(fù)離子的系列超細(xì)粉體，通過摻雜共混的方法創(chuàng)制了Anion系列負(fù)離子添加劑，加入到聚氨酯、聚醚、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯縮醛、聚丙烯、聚乙烯、環(huán)氧樹脂等纖維、塑料、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料中，成功的生產(chǎn)了具有釋放負(fù)離子功能的納米氧化硅改性高分子復(fù)合材料。納米氧化硅和可釋放負(fù)離子的超細(xì)微粉在復(fù)合料中具有非常好的分散性，在加工過程中不存在任何工藝缺陷。
文檔編號(hào)C08L101/00GK101407627SQ200710180659
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月8日
發(fā)明者張成波, 彭桂榮, 李志輝, 李柏峰, 李青山, 李青松, 杜寶憲, 慧 湯, 王建偉, 王曉洲, 肖海文, 磊 謝, 勐 趙, 郭曉峰, 林 馬, 馬鵬升, 齊海東 申請(qǐng)人:郭曉峰