[發(fā)明專利]具有釋放負離子功能的復合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210093453.4
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103360657A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 王化;吳釗峰;田興友;鄭康
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L25/06;C08L33/12;C08L75/04;C08L27/06;C08L33/04;C08L27/18;C08L67/02;C08L77/00;C08K13/02;C08K3/38
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生;王挺

技術領域

本發(fā)明涉及一種復合材料及制備方法，尤其是一種具有釋放負離子功能的復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著工農(nóng)業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，地球環(huán)境受到了日益嚴重的污染，尤為在城市中，空氣污染已經(jīng)達到了驚人的地步。人們向往遠離城市的樹林、田野、山村、海濱，以追求呼吸清新、富含負氧離子的新鮮空氣。負氧離子，簡稱負離子，是空氣分子在高壓或強射線作用下電離產(chǎn)生的自由電子被氧氣捕獲所生成，其被喻為“空氣中的維生素”，對人體健康非常有利，具有以下功能：負離子能消除空氣中的懸浮微粒、塵瞞、細菌等；負離子能消除苯、甲醛、酮、氨等刺激性氣體以及日常生活中剩菜剩飯的酸臭味、香煙等對人體有害的異味；負離子可以有效調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)，改善大腦皮質(zhì)功能，使腦力活動效率提高；可降低壓力，減緩心律；促進血液循環(huán)，提高人體抵抗力；有效促進新陳代謝，增強身體組織發(fā)育。近期，人們?yōu)榱双@得負氧離子，作了一些嘗試和努力，如在2010年10月13日公布的中國發(fā)明專利申請文件CN?101857693?A中披露的“一種負離子母料的制備方法”。該申請文件中提及的制備方法為先將負離子助劑和表面處理劑加熱并高速攪拌至表面處理劑熔化，再將其冷卻并攪拌至室溫后球磨粉碎，得到改性負離子助劑，接著，先將改性負離子助劑與有機載體、抗氧劑和潤滑劑混合均勻，再將其歷經(jīng)擠出、冷卻、切粒和干燥的處理，獲得最終產(chǎn)物；其中，負離子助劑為本領域常用的負離子助劑，主要成分為TiO₂，并含有Zn、Ce、Si、Ba、Nb、Th元素。但是，這種負離子母料的制備方法存在著欠缺之處，首先，工藝繁瑣，需多次的攪拌、混合，費時、費力，使生產(chǎn)成本難以降低，其次，得到的最終產(chǎn)物僅為無負離子釋放量檢測結果的顆粒狀母料，在將其與高分子基體之一的聚丙烯混合、注塑、擠出制成試件之后，其負離子的釋放量也過低，最高僅有1359個/s·cm²。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題為克服現(xiàn)有技術中的欠缺之處，提供一種負離子粉與高分子基體結合牢固的具有釋放負離子功能的復合材料。

本發(fā)明要解決的另一個技術問題為提供一種上述具有釋放負離子功能的復合材料的制備方法。

為解決本發(fā)明的技術問題，所采用的技術方案為：具有釋放負離子功能的復合材料包括高分子基體，特別是，

所述復合材料還含有托瑪琳(Na(Mg，F(xiàn)e，Mn，Li，Al)₃Al₆[Si₆O₁₈](BO)₃₃(OH，F(xiàn))₄)粉和助劑，所述托瑪琳粉、助劑和高分子基體的重量比為5～20∶2～10∶70～93；

所述托瑪琳粉的粒徑為500nm～3μm；

所述助劑為聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃二醇、十六烷基硫酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種以上的混合物；

所述高分子基體為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯類、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物。

為解決本發(fā)明的另一個技術問題，所采用的另一個技術方案為：上述具有釋放負離子功能的復合材料的制備方法包括原位合成法或熔融共混法，特別是完成步驟如下：

步驟1，先將托瑪琳粉、助劑和水置于球磨機中球磨或乳化機中攪拌剪切至少2h，其中，助劑和水的重量比為2～10∶3～30，得到混合漿料，再將混合漿料置于130～170℃下干燥至少8h，得到粉狀中間產(chǎn)物；

步驟2，將粉狀中間產(chǎn)物加入到高分子的反應單體中進行原位合成，或?qū)⒎蹱钪虚g產(chǎn)物與高分子基體相混合后置于轉(zhuǎn)矩流變儀中熔融共混至少30min，制得具有釋放負離子功能的復合材料。

作為具有釋放負離子功能的復合材料的制備方法的進一步改進，所述的球磨的時間為2～4h；所述的球磨時的轉(zhuǎn)速為200～450r/min；所述的乳化機攪拌剪切時的攪拌轉(zhuǎn)速為5000～8000r/min；所述的混合漿料干燥的時間為8～10h。