[发明专利]一种信号线用的自清洁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种信号线用的自清洁材料及其制备方法。

背景技术

信号线材如耳机线材等在长期的使用中，因存放或佩戴接触经常会接触到油类、水分、化妆品等，目前的信号线材绝大多数都不具备自清洁功能，无法因材料本身而具有防污、耐油耐水等功效。

聚氨酯(PU)材料因其具有良好的机械性能、可低温固化,附着强度高,以及耐水、耐溶剂、耐低温等优点,在许多领域和日常生活中得到了广泛的应用。但随着社会的迅速发展和进步,对材料的保护性能和装饰性能,尤其是耐久性提出了更高更新的要求,面对新的要求,原有的聚氨酯材料就显示出了很大的不足,限制了它的应用，而含氟聚氨酯(FPU)材料作为一类新型高分子功能材料,由于含氟基团的引入,可以使聚合物同时具有极低的表面能、优异的化学稳定性和憎水憎油性,因此很好的弥补了原有PU材料在这些性能方面的不足。

端羟基含氟聚酯聚硅氧烷是反应型羟基聚酯改性的氟硅氧烷，通过与异氰酸酯反应，以嵌段共聚物或接枝共聚物的形式将有机氟硅与树脂体系结合，从而显著提高体系的耐溶剂性和抗污性能，并能降低表面张力，改善流平，增加表面滑感和光泽。

壳聚糖表面改性碳酸钙纳米材料具备壳聚糖本身的可降解性、抗菌性、且具有反应活性高的羟基和氨基；热塑性聚烯烃弹性体具有优异的韧性、良好的加工性、优良的耐老化性；含氟聚硅氧烷兼具了有机氟和有机硅材料的耐高低温、耐化学腐蚀、耐油耐溶剂、低表面张力等优异性能；

目前还没有出现一种利用端羟基含氟聚酯聚硅氧烷、壳聚糖表面改性碳酸钙、异氰酸酯、热塑性聚烯烃弹性体来制备含氟含硅氧烷的复合材料，更没有出现并利用其低表面能、自清洁作用、弹性好、综合性能优异等特点将其应用在信号线材上，以克服现有的信号线材不具备自清洁功能的不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种疏水疏油、防污、柔韧性好、有自清洁功能、适合信号线用的自清洁材料及其制备方法。

本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种信号线用的自清洁材料，其由如下重量份数的组分制成：

所述的PS-b-PDMS-b-PS嵌段共聚物以正丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃为极性调节剂、二氯二甲基硅烷为偶联剂，经偶联反应、阴离子聚合法制备成的聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷-b-聚苯乙烯嵌段共聚物。该聚合物的分子量Mn为22120g/mol，聚二甲基硅氧烷链段的含量在22-33％之间，具有低表面能特征及疏水性能，其具体制备方法可以参见河北工业大学硕士学位论文聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷-b-聚苯乙烯三嵌段共聚物合成及其改性环氧涂层的研究。

所述的POE-g-MAH是溶剂热合成法制备的马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，接枝率为5-10％。

所述的氟化二异氰酸酯为OCNCH₂CH₂(CF₂)nCH₂CH₂NCO、OCN(CF₂)₃NCO、NCOCH₂(CF₂)₄CH₂NCO中的一种或两种，其中n取值范围为2-16。

所述的壳聚糖-己二酸双重包覆改性碳酸钙由乙二酸为界面改性剂、在碳酸钙表面引入羧基后与壳聚糖反应得到的，其中壳聚糖的质量百分数为5％；具体参见广西大学学位论文壳聚糖-己二酸双重包覆飞行碳酸钙的界面特性研究。

所述的加工助剂由重量比为润滑剂4：催化剂2：抗氧剂2：稳定剂2的比例组成。

所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙中的一种或两种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098中的一种或两种；稳定剂为钙锌稳定剂。

上述的信号线用的自清洁材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)按如下比例称取原料：

(2)先将端羟基含氟聚酯聚硅氧烷、壳聚糖-己二酸双重包覆改性碳酸钙、氟化二异氰酸酯、加工助剂加入高速搅拌反应釜中，高速搅拌混合1小时，之后于0.5Mpa下抽空1.5h，然后加入聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷-b-苯乙烯嵌段共聚物、POE-g-MAH到反应釜中，搅拌混合，之后将混合物倒入双螺杆挤出机中，在加工温度为120-240℃下挤出造粒，得到自清洁材料。