ZrP粉體的制備方法，所述小分子胺為甲胺、乙胺或正丙胺。
[0021]如上所述的一種有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體的制備方法，所述硅烷偶聯(lián)劑為3-疏基丙基二甲氧基娃燒或3_疏基丙基-二乙氧基娃燒;娃燒偶聯(lián)劑的滴加量與a-ZrP的質(zhì)量比為0.5:1?2.0:1;滴加速率為0.1?1.5ml/min;所述繼續(xù)反應(yīng)的時(shí)間為3?8h。
?0022] 如上所述的一種有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體的制備方法，步驟4)中，所述金屬離子化合物為含有Ag+、Cu2+或Zn2+的可溶性鹽化合物，所述的金屬離子化合物與硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為0.2:1?2:1，所述反應(yīng)的時(shí)間為2?8h。
[0023]如上所述的一種有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體的制備方法，步驟5)中，固相產(chǎn)物與溶劑分離采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;所述洗滌是先在濃度為90?98%的丙酮與水的混合溶液浸泡24?36h，后用大量丙酮溶液清洗3?5次直至產(chǎn)物中無殘留的反應(yīng)原料;所述烘干為置于真空烘箱中，60?80°(3，真空度0.05?0.110^條件下烘干24?3611。
[0024]如上所述的一種有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體的制備方法，步驟6)中，所述處理是指將改性的a-ZrP在250?320°C條件下烘焙3?lOmin。
[0025]本發(fā)明還提出通過以上制備方法制備的一種有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體，所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體外觀為白色粉末;所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體為層狀化合物，層間距為1.60?1.90nm;所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體由a-ZrP、硅烷偶聯(lián)劑和金屬離子化合物組成，硅烷偶聯(lián)劑插在a-ZrP層間，金屬離子在a-ZrP的片層與層間，硅烷偶聯(lián)劑在a-ZrP上的接枝率為6?18%，金屬離子含量為I?15%;所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體起始分解溫度為340?450°C;所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體能夠均勻分散在非極性有機(jī)溶劑正己烷中，所述有機(jī)改性并負(fù)載金屬離子抗菌a-ZrP粉體能起到很好的抗菌作用同時(shí)能起到很好的阻燃抗熔滴作用。
[0026]有益效果
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0028]1、耐熱溫度較高，熱穩(wěn)定性能好:以a-ZrP為載體，小分子胺為預(yù)撐劑，硅烷偶聯(lián)劑為改性劑，有機(jī)磷為二次改性劑和協(xié)效阻燃劑制備的改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP具有比季銨鹽類改性劑制備的改性a-ZrP更高的耐熱溫度，其起始分解溫度為340?450°C，克服了目前季銨鹽類改性劑制備的改性a-ZrP耐熱溫度低于300°C的缺點(diǎn)，有利于將其添加在大多數(shù)通過熔融加工的高分子材料中。季銨鹽類改性劑與a-ZrP以離子鍵結(jié)合，而硅烷偶聯(lián)劑能夠與α-ZrP以共價(jià)鍵結(jié)合，有機(jī)磷能夠與硅烷偶聯(lián)劑以共價(jià)鍵結(jié)合，研究發(fā)現(xiàn)，共價(jià)鍵的熱穩(wěn)定性普遍高于離子鍵。
[0029]2、接枝率較高:該方法制備的高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的α-ZrP具有比其他方法制備的高熱穩(wěn)定性有機(jī)改性α-ZrP較高的接枝率，其接枝率為6?18%，克服了目前高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a -ZrP結(jié)合的有機(jī)物質(zhì)較少，與有機(jī)物質(zhì)相容性差的問題，有利于將其均勻分散在大多數(shù)疏水性有機(jī)高分子材料中。其他制備高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP方法就是直接利用環(huán)氧化合物等含有活性基團(tuán)的改性劑，不經(jīng)過小分子胺預(yù)插層和熱處理步驟，只與a-ZrP外表面的P-OH發(fā)生共價(jià)反應(yīng)，不能插層進(jìn)入層間，因此接枝在其表面的有機(jī)物質(zhì)比較少，本發(fā)明中改性劑可以進(jìn)入層內(nèi)部，所以相對(duì)于其他方法，接枝率大幅提高。
[0030]3、層間距較大:該方法制備的高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP具有比其他方法制備的高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP更高的層間距，原理同上，其層間距為1.60?1.90nm，克服了目前制備高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP用改性劑難以插層進(jìn)入a-ZrP，層間距仍為原來的0.76nm的問題，有利于高分子鏈段插層進(jìn)入改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP層內(nèi)，實(shí)現(xiàn)改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP在疏水性高分子材料中的均勻分散。
[0031]4、阻燃抗菌作用:該方法制備的高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP具有結(jié)構(gòu)功能一體化的優(yōu)勢(shì)。相比其他無機(jī)材料，該方法制備的高熱穩(wěn)定性改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP具有很好的分散性，良好的分散性使改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP具有良好的阻燃性能和抗菌性能，實(shí)現(xiàn)多功能一體化，利于擴(kuò)展其應(yīng)用。
【附圖說明】
[0032]圖1為實(shí)施例1制備改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP抗菌粉體的過程示意圖，其中a-ZrP先經(jīng)正丙胺(n-propylamine)預(yù)插層，再與3-巰基丙基三甲氧基娃燒(KH580)發(fā)生接枝反應(yīng)，金屬離子與3-巰基丙基三甲氧基硅烷的巰基發(fā)生作用，最后經(jīng)過熱處理(heat-treatment)即得改性的負(fù)載金屬離子的α-ZrP抗菌粉體。
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP抗菌粉體的X射線衍射圖(縱坐標(biāo)為相對(duì)強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為2Θ角)，其中a-ZrP-PA-KH580-M-HT為經(jīng)過處理之后的丙胺(PA)預(yù)撐后與3-巰基丙基三甲氧基硅烷(KH580)發(fā)生接枝反應(yīng)和Ag+與KH580端基的巰基發(fā)生作用形成的改性的負(fù)載銀離子離子的a-ZrP。
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP抗菌粉體的熱失重曲線(縱坐標(biāo)為質(zhì)量，橫坐標(biāo)為溫度)，a-ZrP-PA-KH580-M-HT為丙胺(PA)預(yù)撐后與3-巰基丙基三甲氧基硅烷(KH580)發(fā)生接枝反應(yīng)，銀離子與巰基發(fā)生作用并經(jīng)過處理之后的a-ZrP。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施例中:
[0037]層間距的計(jì)算公式為:d= A/2sin0;A為X射線的波長(zhǎng)，Θ為入射X射線與相應(yīng)晶面的夾角。
[0038]改性所采用的€1-2沖的層間距為0.7611111(20 = 10.8。)。
[0039]接枝率的計(jì)算公式如下:
[0040]接枝率(%)=有機(jī)組分的質(zhì)量/未改性α-ZrP的質(zhì)量。
[0041 ] 實(shí)施例1
[0042]一種有機(jī)改性并負(fù)載銀離子抗菌a-ZrP粉體的制備方法，如圖1所示，為制備改性的負(fù)載金屬離子的a-ZrP抗菌粉體的過程示意圖，其中a-ZrP先經(jīng)正丙胺(n-propylamine)預(yù)插層，在與3-巰基丙基三甲氧基硅烷(KH580)發(fā)生接枝反應(yīng)，然后銀離子與α-ZrP表面和層間的硅烷偶聯(lián)劑的巰基發(fā)生作用，最后經(jīng)過熱處理(heat-treatment)即得改性的負(fù)載金屬離子的α-ZrP，步驟為:
[0043]I)將a-ZrP在室溫條件下，超聲并機(jī)械攪拌，超聲功率為50W，時(shí)間為20min ；機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為200r/min，時(shí)間為20min分散于四氫呋喃溶液中，分散后a-ZrP的濃度為0.005g/ml ；
[0044]2)加入小分子正丙胺反應(yīng)，正丙胺與a-ZrP的摩爾比為1:2.0,加入正丙胺反應(yīng)的時(shí)間為0.6h;
[0045]3)滴加硅烷偶聯(lián)劑3-巰基丙基三甲氧基硅烷(KH580)繼續(xù)反應(yīng);KH580的滴加量與a-ZrP的質(zhì)量比為0.5:1；滴加速率為0.lml/min；繼續(xù)反應(yīng)的時(shí)