[发明专利]含超支化型杂化多孔材料的不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含超支化型杂化多孔材料的不饱和聚酯树脂及其制备方法，制备方法为：将多功能改性剂、不饱和聚酯树脂和固化剂混合后固化制得含超支化型杂化多孔材料的不饱和聚酯树脂，多功能改性剂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分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成，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如下的三角形键合结构：本发明的制备方法工艺简单，绿色环保，成本低廉；本发明的产品良好地兼顾了阻燃、抗菌及机械性能，市场前景好。

技术领域

本发明属于不饱和聚酯改性树脂领域，涉及含超支化型杂化多孔材料的不饱和聚酯树脂及其制备方法，特别是涉及一种通过添加阻燃抗菌剂改性不饱和聚酯树脂的方法。

背景技术

不饱和聚酯树脂(UPR)是由二元酸和二元醇经缩聚反应制得的，其是热固性树脂的主要品种之一。由于不饱和聚酯复合材料具有优异的电气性能、机械性能、热加工性能及生产效率高等特点，目前广泛应用于轨道交通、建筑材料、汽车材料、船体材料及电气设备等领域。随着社会的不断发展，人们对不饱和聚酯树脂材料的功能性提出了更高的要求。对不饱和聚酯树脂进行功能性改性成为了目前热点的研究方向。

但采用现有功能化改性(无机改性)方法制得的不饱和聚酯树脂材料容易发生相分离，这是由于无机改性剂的物化性质与高分子有机基体相差大，容易导致其发生相分离。不饱和聚酯树脂本身的阻燃性能较差，往往需要增强其阻燃性能，目前多是通过添加无机阻燃填料实现的，该种方法操作简单、无卤且成本低，但是其添加量较大，容易导致组合物比重及粘度增大，影响阻燃填料在材料的分散均匀性，最终影响产品的机械性能。现有技术中的有机阻燃填料多为小分子型或低聚物类，其不仅热稳定性不佳，而且易挥发，添加量高，与基体相容性差，这极大地影响了改性制得不饱和聚酯树脂的阻燃性能及加工性能。现有抗菌功能材料与阻燃填料类似，均存在以上问题。

因此，研究一种能够兼顾阻燃性能、抗菌性能及机械性能的不饱和聚酯树脂具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够兼顾阻燃性能、抗菌性能及机械性能的不饱和聚酯树脂。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

含超支化型杂化多孔材料的不饱和聚酯树脂，主要由不饱和聚酯树脂基体以及均匀分散在不饱和聚酯树脂基体中的多功能改性剂组成；

所述多功能改性剂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；

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。

本发明的含金属离子的超支化型杂化多孔材料，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，分子 B可达到对分子A改性的作用，提高其亲水性能，使得由超支化型杂化物经成核和生长形成的微球在水相中能够以纳米尺度分散，且在制备多孔微球的过程中水性分散颗粒不容易发生团聚，从而保证了生成的多孔微球的尺寸，以及在聚酯基体中良好的分散性，使含超支化型杂化多孔材料的聚酯树脂能够兼具吸附、除臭、阻燃和抗菌功能。