含超支化型杂化多孔材料的纤维及其制备方法.pdf

(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CN109763188A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811527076.4(22)申请日2018.12.13(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区人民北路2999号(72)发明人孙宾敖翔朱美芳陈龙纪晓寰陈珈李晓明石丹丽(74)专利代理机构上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)31303代理人金利琴(51)Int.Cl.D01F6/92(2006.01)D01F1/10(2006.01)D01F1/07(2006.01)C08G83/00(2006.01)权利要求书3页说明书17页(54)发明名称含超支化型杂化多孔材料的纤维及其制备方法(57)摘要本发明涉及含超支化型杂化多孔材料的纤维及其制备方法，制备方法为：将含有功能粉体的功能母粒和聚合物切片混合均匀后经喷丝板挤出形成含超支化型杂化多孔材料的纤维；制得的纤维主要由纤维基体以及均匀分散在纤维基体中的功能粉体组成，功能粉体为含金属离子的超支化型杂化多孔材料，为多孔微球，由超支化型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得，其分子结构式主要由端基含羧基的超支化聚合物分子A、带胺基的链状分子B和金属离子构成，分子A中的羧基、分子B中的胺基和金属离子间通过离子键和配位键键接形成三角形键合结构。本发明制备方法简单，绿色环保，制得的产品热稳定性和加工性能好，且同时兼具阻燃、抗菌和除臭功能。CN109763188ACN109763188A权利要求书1/3页1.含超支化型杂化多孔材料的纤维，其特征是：主要由纤维基体以及均匀分散在纤维基体中的功能粉体组成；所述功能粉体为含金属离子的超支化型杂化多孔材料，具体为多孔微球，由超支化型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得；超支化型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mn+构成，n的取值范围为1～3；分子A为端基含羧基的超支化聚合物分子；分子B为带胺基的链状分子；分子A中的羧基、分子B中的胺基和金属离子Mn+间通过离子键和配位键键接形成三角形键合结构，结构式如下：式中，R为阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团。2.根据权利要求1所述的含超支化型杂化多孔材料的纤维，其特征在于，所述纤维基体为PLA或PET；当所述纤维基体为PLA时，制得的含超支化型杂化多孔材料的纤维的单丝强度为3.5～5.8cN/dtex，伸长率为20％～50％，杨氏模量为14～17GPa，含磷量>7000ppm，极限氧指数为30～38％，UL-94达到V-0级，经50次水洗前和后对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为88～97％和86～90％，经50次水洗前和后对大肠杆菌的抑菌率分别为89～98％和83～92％，对氨气、醋酸和异戊酸的吸附率分别为90％～95％、90％～92％和92％～98％；当所述纤维基体为PET时，制得的含超支化型杂化多孔材料的纤维的断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率为35～45％，线密度偏差率为-8.0～8.0％，单丝纤度为3.0～5.5dtex，经50次水洗前和后对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为94～97％和83～92％，经50次水洗前和后对大肠杆菌的抑菌率分别为86～97％和80～93％，耐皂洗色牢度≥4级，升华牢度为4～6级，含磷量>6000ppm，极限氧指数为30～38％，UL-94达到V-0级，对氨气、醋酸和异戊酸的吸附率分别为86％～93％、92％～90％和92％～98％。3.根据权利要求1所述的含超支化型杂化多孔材料的纤维，其特征在于，Mn+为Ag+、Fe2+、Fe3+、Au3+、Cr3+、Zn2+、Pt2+、Pd2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+或者为3价稀土金属离子；分子A和分子B中，羧基含量、胺基含量和羟基含量之和为分子A和分子B的摩尔量之和的130％～170％；通过离子键和配位键键接的羧基和通过离子键和配位键键接的胺基含量之和大于等于分子A和分子B中羧基和胺基摩尔量之和的20％；分子A中端羧基的数量占端基总量的25％～100％，分子A的支化度为30％～100％，相对分子量为1100～50000g/mol，除了羧基的O之外，分子A主要由C和H构成；分子B的相对分子量≤5000g/mol，除了胺基的N之外，分子主链主要由C和H构成。2CN109763188A权利要求书2/3页4.根据权利要求3所述的含超支化型杂化多孔材料的纤维，其特征在于，所述3价稀土金属离子为La3+、Ce3+、Eu3+、Er3+、Yb3+、Tm3+、Ho3+或Pr3+：所述阳离子基团为叔铵基或季铵基，所述阴离子基团为羧酸基，所述极性非离子基团为羟基、醚基、胺基、酰胺基、巯基或卤素；所述通过离子键和配位键键接的胺基位于分子B的主链或支链，所述分子B