复合多孔填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术主题为一种由多孔填料和热塑性材料制备复合粉末的新方法。本发明专利技术主题还涉及含有热塑性材料的复合多孔填料，尤其是多孔二氧化硅，及其应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合多孔填料领域，并且具体涉及含有热塑性材料的多孔二氧化硅，及其制备方法和应用。
技术介绍
许多文献提及的制备复合多孔填料的方法公开了在热塑性材料中添加填料(可以是多孔的)及其分散体。在美国专利US3 954 678(Du Pont，1976)提及了有关相反的情况——热塑性材料被吸收进入多孔填料中，其中公开了合成被基于聚酰胺型的聚合物的半透性外壳所包裹的硅胶微胶囊，该复合材料通过单体的原位缩聚，换言之，是通过界面缩聚方法合成。US3,421,931(Rhodiaceta，1969)公开了通过包括溶解之后沉淀的方法用聚酰胺涂覆粉状粉末。EP 857 538公开了用两种方法合成二氧化硅-聚酰胺复合材料，一种方法中的第一步通过含水溶液或水-醇溶液将单体结合到二氧化硅中，而另一种方法则在多孔填料中的原位聚合之前通过干混并熔融固体单体。由于通常其需要多步和/或在溶剂介质中操作，所以这些方法有许多缺陷。其需要随后除去溶剂。可在固态介质中进行操作，但如果这样，则热塑性材料的前体单体必须在室温下呈固态并且能被还原为粉末。这限制了对于所用热塑性材料的选择。现有技术中没有一种可由热塑性材料和多孔填料直接得到复合粉末的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的由多孔填料和热塑性材料制备复合粉末的方法，其包含如下步骤-提供均为固体颗粒状的多孔填料和热塑性材料；以及-在20℃-300℃，优选50℃-150℃，在高于该热塑性材料熔点的温度下将该干混物搅拌并加热，以使至少部分孔隙体积中吸收该弹性体。在一个实施方式中，该多孔填料是粉末状的二氧化硅，其孔隙体积为0.5-5毫升/克，优选0.7-2毫升/克，根据DIN ISO 787N标准测定其吸收率为100-400毫升/100克，优选为150-300毫升/100克，并且其平均直径为0.5-150微米，优选25-50微米。在一个方式中，该颗粒状热塑性材料选自苯乙烯嵌段共聚物、聚丁二烯、聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺树脂、共聚酯、(共)聚酰胺树脂、官能化或非官能化的聚烯烃、聚醚以及基于聚二甲基硅氧烷的产品。在一个方式中，该热塑性材料是熔点为90℃-200℃的聚酰胺树脂或(共)聚酰胺树脂。在另一个实施方式中，热塑性材料的重量百分比与多孔填料的重量百分比之比在5/95-80/20，优选10/90至60/40的范围内。在优选的实施方式中，热塑性材料的重量百分比与多孔填料的重量百分比之比在30/70-60/40范围内。按照本方法的一个实施方式，用防结块设备搅拌该共混物。搅拌和加热持续30-120分钟。本专利技术的另一个主题是包含多孔二氧化硅的复合粉末，该多孔二氧化硅孔隙体积为0.5-5毫升/克，优选0.7-2毫升/克，根据DIN ISO 787N标准测定其吸收率为100-400毫升/100克，优选为150-300毫升/100克，并且其平均直径为25-50微米，所述多孔二氧化硅中至少部分孔隙体积含有热塑性材料。按照该复合粉末的一个实施方式，热塑性材料的重量百分比与二氧化硅的重量百分比之比在5/95-80/20范围内，优选10/90-60/40。在优选的实施方式中，热塑性材料的重量百分比与多孔填料的重量百分比之比在30/70-60/40范围内。在一个方式中，该热塑性材料选自苯乙烯嵌段共聚物、聚丁二烯、聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺树脂、共聚酯、(共)聚酰胺树脂、官能化或非官能化的聚烯烃、聚醚以及基于聚二甲基硅氧烷的产品。该热塑性材料优选是熔点为90℃-200℃的聚酰胺树脂或(共)聚酰胺树脂。本专利技术的主题还有通过上述方法得到的复合粉末。本专利技术另一个主题是本专利技术所述复合粉末作为涂料或化妆品产品改性剂的应用、作为有机物质载体的应用或作为用于色谱系统载体的应用。具体实施例方式制备本专利技术所述的复合粉末的方法通常从多孔填料和热塑性材料起始。第一步是提供多孔填料和热塑性材料。优选各反应物均为固体颗粒状，然后将其干混物搅拌并加热至高于该热塑性材料熔点的温度，以使该多孔填料的至少部分孔隙体积中吸收该弹性体。因此这种方法实现了由已经制备好的热塑性聚合物起始，经单独一个步骤就使热塑性材料被吸收进入多孔填料的孔内。该方法具有许多优点-用商购获得的原料容易实施；-无原位聚合反应，不需要去除由原位聚合反应产生的副产物和杂质；和-在固相介质中反应，因此用必需去除的溶剂进行分散。本专利技术所涉及的适当的多孔填料可以包括任何含内孔隙体积的颗粒状矿物材料。例如，可以提及沸石型体系、多孔二氧化硅等。尤其最优选多孔体系，特别是多孔二氧化硅，其孔隙体积为0.5-5毫升/克，优选0.7-2毫升/克，根据DIN ISO 787N标准测定其吸油率为100-400毫升/100克，优选为150-300毫升/100克，并且其平均直径为0.5-150微米，优选25-50微米。在本专利技术所述复合粉末中占据至少部分孔隙体积的热塑性材料也可以是热塑性弹性体。在本专利技术中使用的热塑性材料通常包含苯乙烯嵌段共聚物、聚丁二烯、聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺树脂、共聚酯、(共)聚酰胺树脂、官能化或非官能化的聚烯烃、聚醚以及基于聚二甲基硅氧烷的产品。就热塑性材料而言，优选使用聚酰胺树脂，其是具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物。具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物由具有反应性端基的聚酰胺嵌段与具有反应性端基的聚醚嵌段共缩聚生成，特别是诸如1)具有二胺链端的聚酰胺嵌段与具有二羧基链端的聚氧化烯嵌段；2)具有二羧基链端的聚酰胺嵌段与具有二胺链端的聚氧化烯嵌段，通过将称为聚醚二醇的脂肪族二羟基化的α，ω-聚氧化烯嵌段的氰乙基化和氢化获得。3)具有二羧基链端的聚酰胺嵌段与聚醚二醇，在此特定情形下获得的产物是聚醚酯酰胺。本专利技术的共聚物优选此类。具有二羧基链端的聚酰胺嵌段，由例如聚酰胺前体在二羧酸链终止剂存在下缩合衍生而来。具有二胺链端的聚酰胺嵌段，由例如聚酰胺前体在二胺链终止剂存在下缩合衍生而来。具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物还可以包括无规分布单元。这些聚合物可通过聚醚与聚酰胺嵌段前体的联立反应获得。例如，可使聚醚二醇、聚酰胺前体与二酸链终止剂反应。所得到的聚合物实质上具有长度非常多变的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段，而且各种反应物以无规方式反应，其沿着聚合物链无规地分布。也可使聚醚二胺、聚酰胺前体与二酸链终止剂反应。所得到的聚合物实质上具有长度非常多变的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段，而且各种反应物以无规方式反应，其沿着聚合物链无规地分布。在这些具有聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的共聚物中，聚醚嵌段的含量优选为该共聚物的10-70重量％，优选35-60重量％。聚醚二醇嵌段可以这样使用并与具有羧基端基的聚酰胺嵌段共缩聚，或者可将它们胺化(aminated)以便转化为聚醚二胺并与具有羧基端基的聚酰胺嵌段缩合。它们也可与聚酰胺前体和二酸链终止剂共混以制备具有单元无规分布的具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物。该聚酰胺序列的数均分子量为500-10000并且优选500-4000，除了第二种类型的聚酰胺嵌段以外。聚醚序列的分子量为100-6000并且优选200-3000。这些具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的聚合物，无论其是由预先制备的聚酰胺和聚醚序列共缩聚生成，或是由一步反应生成，举例来说，其在25℃初始浓度为0.8克/100毫升的间-甲酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
由多孔填料和热塑性材料制备复合粉末的方法，其包含如下步骤：－提供均为固体颗粒状的多孔填料和热塑性材料；以及－在２０℃－３００℃，优选５０℃－１５０℃，在高于该热塑性材料熔点的温度下将该干混物搅拌并加热，以使至少部分孔隙体积中 吸收该弹性体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克马利特，伊薇斯勒马特，
申请(专利权)人：阿克马公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]