[发明专利]含超支化型杂化多孔材料的纤维及其制备方法

权利要求书

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，其形态为多孔微球，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；

所述功能粉体的制备方法为：将含分子A物质以粉体的形式与含分子B物质的水溶液混合，混合时伴以搅拌，再向混合体系中滴加金属盐溶液，滴加时伴以搅拌，制得超支化型杂化物微球，超支化型杂化物微球经140～230℃热处理制得含金属离子的超支化型杂化多孔材料，其中，金属盐溶液中的金属离子为Mⁿ⁺。

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。