一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法
【技術領域】
[0001]本發明提供一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法，屬于無機粉體改性應用領域。
【背景技術】
[0002]負離子礦粉具有明顯的壓電性與熱釋電性，通過周圍環境條件的變化會使礦粉產生電勢差激發出負離子，負離子對人類的身體有調節和改善作用，被譽為空氣中的維生素，基于負離子的優點，人們正在不斷的研發能釋放出負離子的各種功能材料，有利于健康的負離子材料越來越受到重視。如專利CN201010198148燕山大學公開了 “釋放負離子的涂層材料的制備”，將海鷗石負離子添加劑加入到樹脂配方中制備出一種釋放負離子的涂層材料。專利CN201410044996公開了“一種負離子記憶綿材料及其用途”，制備了既柔軟舒適又能釋放負離子的記憶綿材料。專利CN200710301007公開了“釋放負離子的聚氨酯復合材料及其制備技術”，在高分子中加入An1n系列負離子添加劑，研制出具有釋放負離子功能的改性聚氨酯復合材料。
由于負離子礦粉表面的親水性，與聚合物的相容性差，所以制備能夠釋放負離子的高分子材料通常是加入表面改性劑或偶聯劑來改性負離子礦粉，以提高負離子礦粉與聚合物的相容性，如專利CN200510055671公開了 “一種負離子材料、由其改性的合成革材料及其應用”，是將負離子粉、鋁酸酯偶聯劑、分散劑、抗菌劑應用到制鞋材料中制備出能夠釋放負離子、改善血液微循環的鞋子。CN201010142917公開了 “PBT/GF/無機礦石釋放負離子復合材料”，是將樹脂、負離子礦粉、硅烷偶聯劑擠出造粒制備出PBT/GF/無機礦石釋放負離子復合材料。專利CN201410260422齊齊哈爾大學公開了“一種汽車用產生負離子塑料材料及其制備方法”，是將An1n負離子添加劑、硅烷偶聯劑和塑料熔融混合造粒而成。這些將負離子礦粉加入到聚合物中的方法，都是先對負離子礦粉進行表面處理，然后將改性的負離子礦粉加入到聚合物體系中，這樣導致了負離子礦粉與聚合物之間只是分子間的作用，并不是將負離子礦粉有機整體結合在聚合物的分子鏈中，從而導致了隨著時間的推移，負離子礦粉與聚合物會出現脫離，導致材料的負離子釋放功能隨著時間的推移而衰減的現象；同時，還存在著負離子分散不均勻現象。
[0003]為克服材料的負離子釋放功能隨著時間的推移而衰減、以及負離子分散不均勻的現象，利用負離子礦粉表面結構特點，在其表面接枝上異氰酸酯，使改性的負離子礦粉具有異氰酸酯的反應活性，再參與聚合物的合成反應，這樣就可以將負離子礦粉有機結合在聚合物分子鏈中，并克服了負離子分散不均勻現象。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法，操作簡單，經濟可行。
[0005]本發明的技術方案所采取的具體步驟如下: 將負離子礦粉進行提純、活化、研磨、熱處理后備用，取100份重量的負離子礦粉加入到100-500份的丙酮溶劑中，以30-100r/min的速度攪拌30_60min，然后以l_5g/min的流速加入3-10份的異氰酸酯，在40-80°C下反應3-5h，減壓蒸餾回收丙酮溶劑，得到具有反應活性的異氰酸酯改性的負離子礦粉，該改性的負離子礦粉可參與聚合物分子鏈的形成。
[0006]本發明所述的負離子礦粉為電氣石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇紋石粉、菱鎂礦粉、奇冰石粉、金紅石粉等中的一種或幾種。
[0007]本發明所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、對苯二異氰酸酯(Proi)、萘-1，5-二異氰酸酯(NDI)的一種或幾種。
[0008]本發明具有的優點是:改性的負離子礦粉具有異氰酸酯的反應活性，可參與聚合物的合成反應，使負離子礦粉有機結合在聚合物分子鏈中，并克服了常規添加方法導致的負離子分散不均勻現象。
【具體實施方式】
[0009]以下是本發明的幾個具體實施例，進一步說明本發明，但是本發明不僅限于此。
[0010]實施例1
將電氣石礦粉進行提純、活化、研磨、熱處理后備用，取100份重量的負離子礦粉加入到200份的丙酮溶劑中，以30r/min的速度攪拌30min，然后以2g/min的流速加入25份的甲苯二異氰酸酯(TDI)，在60°C下反應3h，減壓蒸餾回收丙酮溶劑，得到具有反應活性的異氰酸酯改性的負離子礦粉。
[0011]實施例2
將奇冰石礦粉進行提純、活化、研磨、熱處理后備用，取100份重量的負離子礦粉加入到300份的丙酮中，以50r/min的速度攪拌40min，然后以4g/min的流速加入30份的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，在70°C下反應4h，減壓蒸餾回收丁酮溶劑，得到具有反應活性的異氰酸酯改性的負離子礦粉。
【主權項】
1.一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法，其特征在于本發明的具體步驟是:將負離子礦粉進行提純、活化、研磨、熱處理后備用，取100份重量的負離子礦粉加入到100-500份的丙酮溶劑中，以30-100r/min的速度攪拌30_60min，然后以l_5g/min的流速加入3-10份的異氰酸酯，在40-80°C下反應3-5h，減壓蒸餾回收丙酮溶劑，得到具有反應活性的異氰酸酯改性的負離子礦粉，該改性的負離子礦粉可參與聚合物分子鏈的形成。
2.根據權利要求1所述的一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法，其特征在于所述的所用的負離子礦粉為電氣石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇紋石粉、菱鎂礦粉、奇冰石粉、金紅石粉等中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法，其特征在于所述的所用的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、對苯二異氰酸酯(Proi)、萘-1，5-二異氰酸酯(NDI)的一種或幾種。
【專利摘要】本發明提供一種具有反應活性的負離子礦粉的改性方法,本發明的具體步驟是：將負離子礦粉進行提純、活化、研磨、熱處理后備用，取100份重量的負離子礦粉加入到100-500份的丙酮溶劑中，以30-100r/min的速度攪拌30-60min，然后以1-5g/min的流速加入3-10份的異氰酸酯，在40-80℃下反應3-5h，減壓蒸餾回收丙酮溶劑，得到具有反應活性的異氰酸酯改性的負離子礦粉，該改性的負離子礦粉可參與聚合物分子鏈的形成,改性的負離子礦粉具有異氰酸酯的反應活性，可參與聚合物的合成反應，使負離子礦粉有機結合在聚合物分子鏈中，并克服了常規添加方法導致的負離子分散不均勻現象。
【IPC分類】C08K3-00, C09C3-08, C08K9-04, C08L75-04
【公開號】CN104804216
【申請號】CN201510085955
【發明人】陳登龍, 伍毓強, 杜鵬飛, 白欣, 劉志鵬
【申請人】福建師范大學泉港石化研究院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月23日