《一种凹凸棒土改性pbt材料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种凹凸棒土改性pbt材料及其制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610231208.3 (22)申请日 2016.04.14 (71)申请人 滁州优胜高分子材料有限公司 地址 239236 安徽省滁州市来安县汊河经 济开发区宁浦路3号 (72)发明人 孟勇 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 (51)Int.Cl. C08L 67/02(2006.01) C08L 71/02(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/12(2006.01) C08K 9/0。
2、6(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) (54)发明名称 一种凹凸棒土改性pbt材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种凹凸棒土改性pbt材料， 它是由下述重量份的原料组成的： 硫酸铝钾1-2、 磷酸二氢钾3-4、 己内酰胺70-80、 凹凸棒土10- 13、 乙酸锌1-1.4、 -氨丙基三乙氧基硅烷2-3、 乙二酸18-20、 聚对苯二甲酸丁二醇酯300-370、 单硬脂酸甘油单酯2-4、 2-巯基苯并咪唑1.7-2、 丙烯酸丁酯10-15、 乙撑双硬脂酰胺2-3、 聚四氢 呋喃醚二醇4-6、 生石灰2-3。 本发明的材料能够。
3、 形成以母料为核心的 “微网络” 结构， 进而增加了 聚酰胺基体材料的强度和韧性， 并且， 有利于复 合材料在聚酰胺基体材料的分散。 权利要求书1页 说明书4页 CN 105838043 A 2016.08.10 CN 105838043 A 1.一种凹凸棒土改性pbt材料， 其特征在于， 它是由下述重量份的原料组成的： 硫酸铝钾1-2、 磷酸二氢钾3-4、 己内酰胺70-80、 凹凸棒土10-13、 乙酸锌1-1.4、 -氨丙 基三乙氧基硅烷2-3、 乙二酸18-20、 聚对苯二甲酸丁二醇酯300-370、 单硬脂酸甘油单酯2- 4、 2-巯基苯并咪唑1.7-2、 丙烯酸丁酯10-15、 乙。
4、撑双硬脂酰胺2-3、 聚四氢呋喃醚二醇4-6、 生石灰2-3。 2.一种如权利要求1所述的凹凸棒土改性pbt材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： （1） 将上述磷酸二氢钾加入到其重量10-12倍的去离子水中， 搅拌均匀， 加入凹凸棒土， 升高温度为80-90， 保温加热至水干， 送入300-350下煅烧1-2小时， 冷却至常温， 加入到 3-5mol/l的盐酸中酸化3-5小时， 酸化温度为20-35， 过滤后将沉淀水洗3-4次， 在80-90 下干燥， 磨成细粉， 得活化凹凸棒土粉； （2） 取上述乙二酸重量的16-20%， 加入到其重量25-30倍的无水乙醇中， 搅拌均匀； （3。
5、） 将上述乙酸锌加入到其重量70-80倍的、 46-50%的乙醇溶液中， 加入上述活化凹凸 棒土粉， 超声10-20分钟， 滴加上述乙二酸的乙醇溶液， 滴加完毕后磁力搅拌3-4分钟， 抽滤， 将抽滤后的产物在110-116下干燥3-5小时， 送入马弗炉中， 在600-640下煅烧1.7-2小 时， 冷却， 得氧化锌负载粉料； （4） 将上述硫酸铝钾、 生石灰混合， 加入到混合料重量10-15倍的去离子水中， 搅拌均 匀， 加入氧化锌负载粉料， 在60-70下保温搅拌20-30分钟， 过滤， 得沉淀； （5） 将上述2-巯基苯并咪唑加入到聚四氢呋喃醚二醇中， 在50-60下保温搅拌10-16 分。
6、钟， 加入单硬脂酸甘油单酯， 搅拌至常温， 得酯分散液； （6） 将上述沉淀加入到其重量60-70倍的无水乙醇中， 加入-氨丙基三乙氧基硅烷， 升 高温度为80-90， 保温搅拌1.7-2小时， 抽滤， 将沉淀水洗2-3次， 在50-60下真空干燥20- 30分钟， 得氨基改性氧化锌负载粉料； （7） 取上述己内酰胺重量的10-16%、 剩余乙二酸重量的20-30%， 与氨基改性氧化锌负载 粉料混合， 加入混合料重量8-10倍的蒸馏水， 送入到反应釜中， 升高温度为190-200， 保温 反应3-4小时， 缓慢冷却至常温， 过滤除去滤液， 将沉淀干燥， 研磨成细粉， 得预聚改性氧化 锌负载粉料。
7、； （8） 将上述预聚改性氧化锌负载粉料与剩余的己内酰胺混合， 加入混合料重量4-7倍的 蒸馏水， 送入到反应釜中， 升高温度为200-230， 加入剩余的乙二酸， 保温反应3-3.5小时， 加入上述酯分散液， 搅拌均混合20-30分钟， 出料冷却， 在50-60下真空干燥1-2小时， 得聚 合改性氧化锌负载粉料； （9） 将上述聚合改性氧化锌负载粉料与剩余各原料混合， 高速搅拌均匀， 送入双螺杆挤 出机挤出， 经过拉条、 冷却、 切粒、 干燥处理， 即得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105838043 A 2 一种凹凸棒土改性pbt材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及材料。
8、技术领域， 尤其涉及一种凹凸棒土改性pbt材料及其制备方法。 背景技术 0002 ZnO作为一种光催化型抗菌剂近些年来被广泛研究,其在光催化作用下生成强氧 化性的活性官能团来杀灭细菌。 它具有无毒,无刺激性,稳定性好,高温下难分解， 时效长 久， 价格低廉， 资源丰富等优点， 具有广阔的应用前景； 目前， 用于负载光催化剂的常用载体主要有碳纳米管(CNTs)及活性炭,介孔材料， 白炭 黑以及沸石等通过负载可以获得尺寸均匀的纳米颗粒， 同时又保证了纳米功能复合材料的 高稳定性。 纳米光催化剂/多孔矿物复合体系,即把纳米半导体光催化剂组装或负载到矿物 材料的孔隙中或者表面上,不但解决了纳米光催化剂。
9、颗粒的团聚问题， 减少其用量,同时还 利用多孔矿物的高比表面积、 强吸附特性实现水中或空气中污染物的靶向富集， 通过光催 化剂更有效地进行光降解； 因此纳米光催化剂/多孔矿物复合体系既能提高光催化材料的光降解效率,又降低了 其用量和制备成本， 做到了优势互补， 这种负载型复合材料既保留了纳米颗粒本身的性质， 同时通过纳米颗粒与基体之间的界面親合,又会产生一些新的组合体效应,使整个复合体 系表现为特有的协同增强效应,从而显著提高材料的功能特性， 但目前所用载体大多都存 在着价格昂贵、 表面活性点低等缺点,因此,研究和开发一种新型的载体材料正越来越受到 学者们的重视， 寻找一种价格低廉、 表面活性。
10、高且稳定性好的新型载体显得十分必要； 聚酰胺由于其良好的力学性能、 阻隔性能、 耐磨性能、 耐酸碱性能和良好的加工性能, 作为工程塑料和非纤用材料越来越成为不可缺少的材料,其应用涉及汽车零部件、 帘子布、 轮胎子午线、 电子电器、 家庭用品等领域,用量成为聚酰胺产品中最多的品种。 但在应用过 程中,聚酰胺6材料的极性基团使得其易于吸收水分,造成了干态和低温冲击强度低、 产 品稳定性差、 摩擦易发生塑性形变、 磨损严重等现象,另外,作为矿山工程塑料使用,不具备 抗静电性能， 容易产生瓦斯爆炸等， 从而影响其制品尺寸的稳定性、 抗磨减摩性能和电性 能， 这限制了它的应用范围； 凹凸棒石作为一种天然。
11、的纳米纤维状粘土矿物， 具有2:1型层链状结构， 其晶体结构中 存在大量孔道结构， 而且具有比表面积大、 表面活性位点多、 吸附能 强、 优良的生物相容性以及化学和热稳定性等特点， 是一种经济实用的载体材料,在生 物、 环境、 新型材料等方面具有广阔的应用前景； 因此本发明的目的是将纳米光催化剂与凹 凸棒石进行有效的复合， 然后有效的分散到聚酰胺中， 制备一种新型的复合材料。 发明内容 0003 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷， 提供一种凹凸棒土改性pbt材料及其 制备方法。 0004 本发明是通过以下技术方案实现的： 说明书 1/4 页 3 CN 105838043 A 3 一种凹凸棒。
12、土改性pbt材料， 它是由下述重量份的原料组成的： 硫酸铝钾1-2、 磷酸二氢钾3-4、 己内酰胺70-80、 凹凸棒土10-13、 乙酸锌1-1.4、 -氨丙 基三乙氧基硅烷2-3、 乙二酸18-20、 聚对苯二甲酸丁二醇酯300-370、 单硬脂酸甘油单酯2- 4、 2-巯基苯并咪唑1.7-2、 丙烯酸丁酯10-15、 乙撑双硬脂酰胺2-3、 聚四氢呋喃醚二醇4-6、 生石灰2-3。 0005 一种所述的凹凸棒土改性pbt材料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将上述磷酸二氢钾加入到其重量10-12倍的去离子水中， 搅拌均匀， 加入凹凸棒土， 升高温度为80-90， 保温加热至水干， 送。
13、入300-350下煅烧1-2小时， 冷却至常温， 加入到 3-5mol/l的盐酸中酸化3-5小时， 酸化温度为20-35， 过滤后将沉淀水洗3-4次， 在80-90 下干燥， 磨成细粉， 得活化凹凸棒土粉； （2） 取上述乙二酸重量的16-20%， 加入到其重量25-30倍的无水乙醇中， 搅拌均匀； （3） 将上述乙酸锌加入到其重量70-80倍的、 46-50%的乙醇溶液中， 加入上述活化凹凸 棒土粉， 超声10-20分钟， 滴加上述乙二酸的乙醇溶液， 滴加完毕后磁力搅拌3-4分钟， 抽滤， 将抽滤后的产物在110-116下干燥3-5小时， 送入马弗炉中， 在600-640下煅烧1.7-2小 。
14、时， 冷却， 得氧化锌负载粉料； （4） 将上述硫酸铝钾、 生石灰混合， 加入到混合料重量10-15倍的去离子水中， 搅拌均 匀， 加入氧化锌负载粉料， 在60-70下保温搅拌20-30分钟， 过滤， 得沉淀； （5） 将上述2-巯基苯并咪唑加入到聚四氢呋喃醚二醇中， 在50-60下保温搅拌10-16 分钟， 加入单硬脂酸甘油单酯， 搅拌至常温， 得酯分散液； （6） 将上述沉淀加入到其重量60-70倍的无水乙醇中， 加入-氨丙基三乙氧基硅烷， 升 高温度为80-90， 保温搅拌1.7-2小时， 抽滤， 将沉淀水洗2-3次， 在50-60下真空干燥20- 30分钟， 得氨基改性氧化锌负载粉料；。
15、 （7） 取上述己内酰胺重量的10-16%、 剩余乙二酸重量的20-30%， 与氨基改性氧化锌负载 粉料混合， 加入混合料重量8-10倍的蒸馏水， 送入到反应釜中， 升高温度为190-200， 保温 反应3-4小时， 缓慢冷却至常温， 过滤除去滤液， 将沉淀干燥， 研磨成细粉， 得预聚改性氧化 锌负载粉料； （8） 将上述预聚改性氧化锌负载粉料与剩余的己内酰胺混合， 加入混合料重量4-7倍的 蒸馏水， 送入到反应釜中， 升高温度为200-230， 加入剩余的乙二酸， 保温反应3-3.5小时， 加入上述酯分散液， 搅拌均混合20-30分钟， 出料冷却， 在50-60下真空干燥1-2小时， 得聚 。
16、合改性氧化锌负载粉料； （9） 将上述聚合改性氧化锌负载粉料与剩余各原料混合， 高速搅拌均匀， 送入双螺杆挤 出机挤出， 经过拉条、 冷却、 切粒、 干燥处理， 即得。 0006 本发明的优点是： 本发明首先对凹凸棒石进行煅烧和酸化处理， 可以增加凹凸棒 石表面的硅羟基基团， 赋予凹凸棒石表面更多的负电荷， 增加其对金属阳离子的吸附能力， 通过对吸附Zn2+离子的凹凸棒石原位沉淀获得前驱体， 通过锻烧获得ZnO/凹凸棒石复合材 料， 以凹凸棒石为载体， 可以提高ZnO纳米粒子的分散性， 获得具有高抗菌活性的复合材料， 凹凸棒石作为层链状硅酸盐粘土,具比表面积大和潜在活性位点多等优点,负载纳米Z。
17、nO 后， 大大增加了ZnO与微生物的接触面积， 基于凹凸棒石的高吸附活性， 细菌可以被抗菌材 料吸附在其周围形成富集， 使得ZnO纳米颗粒更容易与细菌直接接触， 从而发挥其抗菌特性 说明书 2/4 页 4 CN 105838043 A 4 致细菌失活， 然后将该复合材料参与到己内酰胺的预聚合过程中,利用己内酰胺开环产物 氨基己酸与复合材料表面的氨基反应,使复合材料表面接枝一定量的聚酰胺预聚体,在其 表面形成一层强的界面层； 然后再参与聚酰胺的聚合过程， 由于复合材料表面接枝的聚酰 胺预聚体能够参与己内酰胺的开环聚合， 因此， 能够形成以母料为核心的 “微网络” 结构， 进 而增加了聚酰胺基体。
18、材料的强度和韧性， 并且， 有利于复合材料在聚酰胺基体材料的分散。 具体实施方式 0007 一种凹凸棒土改性pbt材料， 它是由下述重量份的原料组成的： 硫酸铝钾1、 磷酸二氢钾3、 己内酰胺70、 凹凸棒土10、 乙酸锌1、 氨丙基三乙氧基硅烷 2、 乙二酸18、 聚对苯二甲酸丁二醇酯300、 单硬脂酸甘油单酯2、 2巯基苯并咪唑1.7、 丙烯酸 丁酯10、 乙撑双硬脂酰胺2、 聚四氢呋喃醚二醇4、 生石灰2。 0008 一种所述的凹凸棒土改性pbt材料的制备方法， 包括以下步骤： （1） 将上述磷酸二氢钾加入到其重量10倍的去离子水中， 搅拌均匀， 加入凹凸棒土， 升 高温度为80， 保温。
19、加热至水干， 送入300下煅烧1小时， 冷却至常温， 加入到3mol/l的盐 酸中酸化3小时， 酸化温度为20， 过滤后将沉淀水洗3次， 在80下干燥， 磨成细粉， 得活化 凹凸棒土粉； （2） 取上述乙二酸重量的16%， 加入到其重量25倍的无水乙醇中， 搅拌均匀； （3） 将上述乙酸锌加入到其重量70倍的、 46%的乙醇溶液中， 加入上述活化凹凸棒土粉， 超声10分钟， 滴加上述乙二酸的乙醇溶液， 滴加完毕后磁力搅拌3分钟， 抽滤， 将抽滤后的产 物在110下干燥3小时， 送入马弗炉中， 在600下煅烧1.7小时， 冷却， 得氧化锌负载粉料； （4） 将上述硫酸铝钾、 生石灰混合， 加入到。
20、混合料重量10倍的去离子水中， 搅拌均匀， 加 入氧化锌负载粉料， 在60下保温搅拌20分钟， 过滤， 得沉淀； （5） 将上述2巯基苯并咪唑加入到聚四氢呋喃醚二醇中， 在50下保温搅拌10分钟， 加 入单硬脂酸甘油单酯， 搅拌至常温， 得酯分散液； （6） 将上述沉淀加入到其重量60倍的无水乙醇中， 加入氨丙基三乙氧基硅烷， 升高温 度为80， 保温搅拌1.7小时， 抽滤， 将沉淀水洗2次， 在50下真空干燥20分钟， 得氨基改性 氧化锌负载粉料； （7） 取上述己内酰胺重量的10%、 剩余乙二酸重量的20%， 与氨基改性氧化锌负载粉料混 合， 加入混合料重量8倍的蒸馏水， 送入到反应釜中，。
21、 升高温度为190， 保温反应3小时， 缓 慢冷却至常温， 过滤除去滤液， 将沉淀干燥， 研磨成细粉， 得预聚改性氧化锌负载粉料； （8） 将上述预聚改性氧化锌负载粉料与剩余的己内酰胺混合， 加入混合料重量4倍的蒸 馏水， 送入到反应釜中， 升高温度为200， 加入剩余的乙二酸， 保温反应3小时， 加入上述酯 分散液， 搅拌均混合20分钟， 出料冷却， 在50下真空干燥1小时， 得聚合改性氧化锌负载粉 料； （9） 将上述聚合改性氧化锌负载粉料与剩余各原料混合， 高速搅拌均匀， 送入双螺杆挤 出机挤出， 经过拉条、 冷却、 切粒、 干燥处理， 即得。 0009 性能测试： 拉伸强度为94.8MPa； 缺口冲击强度 （KJ/m2） 10.02； 说明书 3/4 页 5 CN 105838043 A 5 垂直燃烧(1.6mm)FV-O； 其中制备的氧化锌负载粉料对大肠杆菌的最低抑菌浓度为O.lg/L。 说明书 4/4 页 6 CN 105838043 A 6 。