[發明專利]一種具有染色效果的復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510023865.4
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104559050B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 李文波;李慶蛟;唐昌偉
• 申請（專利權）人: 蘇州銀禧科技有限公司
• 主分類號: C08L61/28
• 分類號: C08L61/28;C08K3/22;C08G12/32
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種具有染色效果的復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

鈦白粉的主要成分為TiO₂，作為著色顏料廣泛應用于涂料、油墨、陶瓷、玻璃等工業中。如在造紙工業可以作為填料和涂覆料，提高紙張的外觀、可印度和不透明度；在橡膠工業中可以作為著色劑和補強劑；在塑料制品中則既是填料也是著色劑；化纖、印染工業中用于原液著色和印花色漿等。

三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環有機化合物，含氮量高達67％，熔點345℃，在350℃左右升華，具備顯著的熱穩定性和阻燃性。三聚氰胺可以在合適的溫度與酸堿度范圍內，與甲醛依次發生羥甲基化和縮聚反應得到三聚氰胺甲醛樹脂，其廣泛應用于膠黏劑、泡沫塑料、合成纖維、光電材料等領域。

而目前，并沒有相關專利文獻將具有染色作用的TiO₂和具有阻燃功效的納米三聚氰胺甲醛縮聚體通過原位合成的方法直接合成。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種具有染色效果的復合材料及其制備方法和應用。此復合材料集合了TiO₂和三聚氰胺甲醛兩種材料的特性，兼具TiO₂的染色作用和三聚氰胺甲醛的阻燃作用，拓展TiO₂和三聚氰胺甲醛的使用范圍，作為添加劑添加到聚合物中后，既可以起到染色的作用，又能賦予復合材料一定的阻燃性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種具有染色效果的復合材料，其是由TiO₂和納米三聚氰胺甲醛縮聚體通過原位合成的方法直接合成，以納米三聚氰胺甲醛縮聚體為核，片狀TiO₂為殼的核殼結構復合材料。

所述的納米三聚氰胺甲醛縮聚體是指在發生電離的酸性四氯化鈦水溶液中，由具有下列結構的羥甲基三聚氰胺中的羥甲基(-CH2-OH)與羥甲基三聚氰胺分子中的氨基(-NH2)、亞氨基(-NH-)或者羥基(-OH)發生縮合反應形成具有線型或者支鏈型結構的納米三聚氰胺甲醛縮聚體；

所述的納米三聚氰胺甲醛縮聚體為一羥甲基三聚氰胺甲醛縮聚體，二羥甲基三聚氰胺甲醛縮聚體，三羥基三聚氰胺甲醛縮聚體，四羥甲基三聚氰胺甲醛縮聚體，五羥甲基三聚氰胺甲醛縮聚體，六羥甲基三聚氰胺甲醛縮聚體中的一種或一種以上的混合物；所述TiO2是在四氯化鈦水溶液中以上述生產的納米三聚氰胺甲醛縮聚體為成核劑，所述TiO2在其表面生長形成，具有片狀結構。

一種具有染色效果的復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟A：量取質量分數為30-50％的甲醛溶液，用去離子水調整pH值，使pH為8-9，加入一定摩爾的三聚氰胺，于65-75℃下充分攪拌至澄清，得到納米三聚氰胺甲醛縮聚體備用，三聚氰胺和甲醛的摩爾比為1:(1-8)；

步驟B：將一定濃度的四氯化鈦水溶液置于加有冷凝回流和攪拌的三口燒瓶中，維持溫度在40-80℃，攪拌充分水解形成電離溶液；

步驟C：稱取步驟A制得的納米三聚氰胺甲醛縮聚體，滴入步驟B所得的四氯化鈦的水溶液中，滴加完成后待液面由透明變為淡藍色或者白色時，迅速降低溫度至30℃以下，同時提高攪拌轉速，待溫度穩定后經過濾、去離子水洗滌3次、干燥即得所述的復合材料。

步驟C所述三聚氰胺甲醛縮聚體的體積加入量為四氯化鈦體積的8-12％。

步驟C所述的干燥溫度為70-100℃

一種具有染色效果的復合材料的應用方法，其特征在于：將權利要求3-5中任意一項所述的一種具有染色效果的復合材料的制備方法制備的具有染色效果的復合材料應用在家電配件、LED燈罩、電源插座、開關上，其應用方法包括：將具有染色效果的復合材料作為添加劑添加到應用產品的材料中進行共混加工

本發明的有益效果：

本發明所得的復合材料集合了TiO₂和三聚氰胺甲醛兩種材料的特性，兼具TiO₂的染色作用和三聚氰胺甲醛的阻燃作用，拓展TiO₂和三聚氰胺甲醛的使用范圍，作為添加劑添加到聚合物中后，既可以起到染色的作用，又能賦予復合材料一定的阻燃性能。復合材料應用在家電配件、LED燈罩、電源插座、開關上,可以增加家電配件的阻燃性能，提高安全性能和使用壽命。制備工藝簡單，生產成本低，值得應用推廣。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

實施例1