一种具有染色效果的复合材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种具有染色效果的复合材料及其制备 方法和应用。
【背景技术】
[0002] 钛白粉的主要成分为TiO2，作为着色颜料广泛应用于涂料、油墨、陶瓷、玻璃等工 业中。如在造纸工业可以作为填料和涂覆料，提高纸张的外观、可印度和不透明度；在橡胶 工业中可以作为着色剂和补强剂；在塑料制品中则既是填料也是着色剂；化纤、印染工业 中用于原液着色和印花色浆等。
[0003] 三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，含氮量高达67 %，熔点345°C，在 350°C左右升华，具备显著的热稳定性和阻燃性。三聚氰胺可以在合适的温度与酸碱度范围 内，与甲醛依次发生羟甲基化和缩聚反应得到三聚氰胺甲醛树脂，其广泛应用于胶黏剂、泡 沫塑料、合成纤维、光电材料等领域。
[0004] 而目前，并没有相关专利文献将具有染色作用的TiO2和具有阻燃功效的纳米三聚 氰胺甲醛缩聚体通过原位合成的方法直接合成。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有染色效 果的复合材料及其制备方法和应用。此复合材料集合了 TiO2和三聚氰胺甲醛两种材料的 特性，兼具TiO2的染色作用和三聚氰胺甲醛的阻燃作用，拓展TiO 2和三聚氰胺甲醛的使用 范围，作为添加剂添加到聚合物中后，既可以起到染色的作用，又能赋予复合材料一定的阻 燃性能。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0007] -种具有染色效果的复合材料，其是由1102和纳米三聚氰胺甲醛缩聚体通过原位 合成的方法直接合成，以纳米三聚氰胺甲醛缩聚体为核，片状110 2为壳的核壳结构复合材 料。
[0008] 所述的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体是指在发生电离的酸性四氯化钛水溶液中，由 具有下列结构的羟甲基三聚氰胺中的羟甲基（-CH2-0H)与羟甲基三聚氰胺分子中的氨基 (-NH2)、亚氨基（-NH-)或者羟基（-0H)发生缩合反应形成具有线型或者支链型结构的纳米 三聚氰胺甲醛缩聚体；
[0009]
【主权项】
1. 一种具有染色效果的复合材料，其特征在于：其是由Ti02和纳米三聚氰胺甲醛缩聚 体通过原位合成的方法直接合成，以纳米三聚氰胺甲醛缩聚体为核，片状Ti02为壳的核壳 结构复合材料。
2. 根据权利要求1所述的一种具有染色效果的复合材料，其特征在于：所述的纳米三 聚氰胺甲醛缩聚体是指在发生电离的酸性四氯化钛水溶液中，由具有下列结构的羟甲基三 聚氰胺中的羟甲基（-CH2-0H)与羟甲基三聚氰胺分子中的氨基（-NH2)、亚氨基（-NH-)或者 羟基（-0H)发生缩合反应形成具有线型或者支链型结构的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体；所述 的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体为一羟甲基三聚氰胺甲醛缩聚体，二羟甲基三聚氰胺甲醛缩聚 体，三羟基三聚氰胺甲醛缩聚体，四羟甲基三聚氰胺甲醛缩聚体，五羟甲基三聚氰胺甲醛缩 聚体，六羟甲基三聚氰胺甲醛缩聚体中的一种或一种以上的混合物。
3. 根据权利要求1所述的一种具有染色效果的复合材料，其特征在于：所述Ti02是 在四氯化钛水溶液中以上述生产的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体为成核剂，所述Ti02在其表 面生长形成，具有片状结构。
4. 根据权利要求2所述的一种具有染色效果的复合材料，其特征在于：所述具有线型 或者支链型结构的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体的结构式为
5. 权利要求1-4中任意一项所述的一种具有染色效果的复合材料的制备方法，其特征 在于：包括以下步骤： 步骤A:量取质量分数为30-50%的甲醛溶液，用去离子水调整pH值，使pH为8-9,加入 一定摩尔的三聚氰胺，于65-75°C下充分搅拌至澄清，得到纳米三聚氰胺甲醛缩聚体备用， 三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1: (1-8); 步骤B:将一定浓度的四氯化钛水溶液置于加有冷凝回流和搅拌的三口烧瓶中，维持 温度在40-80°C，搅拌充分水解形成电离溶液； 步骤C:称取步骤A制得的纳米三聚氰胺甲醛缩聚体，滴入步骤B所得的四氯化钛的水 溶液中，滴加完成后待液面由透明变为淡蓝色或者白色时，迅速降低温度至30°C以下，同时 提高搅拌转速，待温度稳定后经过滤、去离子水洗涤3次、干燥即得所述的复合材料。
6. 根据权利要求5所述的一种具有染色效果的复合材料的制备方法，其特征在于：步 骤C所述三聚氰胺甲醛缩聚体的体积加入量为四氯化钛体积的8-12%。
7. 根据权利要求5所述的一种具有染色效果的复合材料的制备方法，其特征在于：步 骤C所述的干燥温度为70-100°C。
8. -种具有染色效果的复合材料的应用方法，其特征在于：将权利要求5-7中任意一 项所述的一种具有染色效果的复合材料的制备方法制备的具有染色效果的复合材料应用 在家电配件、LED灯罩、电源插座、开关上，其应用方法包括：将具有染色效果的复合材料作 为添加剂添加到应用产品的材料中进行共混加工。
【专利摘要】本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种具有染色效果的复合材料及其制备方法和应用。其是由TiO2和纳米三聚氰胺甲醛缩聚体通过原位合成的方法直接合成，以纳米三聚氰胺甲醛缩聚体为核，片状TiO2为壳的核壳结构复合材料。本发明产品集合了TiO2和三聚氰胺甲醛缩聚体两种材料的特性，兼具TiO2的染色作用和三聚氰胺甲醛缩聚体的阻燃作用，拓展TiO2和三聚氰胺甲醛缩聚体的使用范围，作为添加剂添加到聚合物中后，既可以起到染色的作用，又能赋予复合材料阻燃性能。复合材料应用在家电配件、LED灯罩、电源插座、开关上，可以增加家电配件的阻燃性能，提高安全性能和使用寿命。制备工艺简单，生产成本低。
【IPC分类】C08K3-22, C08L61-28, C08G12-32
【公开号】CN104559050
【申请号】CN201510023865
【发明人】李文波, 李庆蛟, 唐昌伟
【申请人】苏州银禧科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月19日