芳香族重氮盐、表面改质的载体、复合材料与其形成方法技术

芳香族重氮盐、表面改质的载体、复合材料与其形成方法。一种表面改性的载体，包括：载体；以及起始剂，接枝至载体的表面，其中起始剂的结构为：

【技术实现步骤摘要】
芳香族重氮盐、表面改质的载体、复合材料与其形成方法
本专利技术涉及改性载体表面的方法领域，更特别涉及改性载体表面所用的芳香族重氮盐。
技术介绍
3D打印快速成形技术，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，透过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术，工艺简单、快速、数字化、加法工艺、无需制版和可制造特殊构型的产品，其中BinderJetting3D打印现在未能普及，极其关键的问题，是缺乏各种塑料或聚合物包覆金属粉体的材料。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供一种芳香族重氮盐，其结构为：其中R1为-O-或-NH-；以及为Cl-、Br-、BF4-或CF3SO3-。本专利技术一实施例提供一种表面改性的载体，包括：载体；以及起始剂，接枝至载体的表面，其中起始剂的结构为：其中R1为-O-或-NH-；R2为或上述的组合，其中R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，且R5为H或甲基；以及n为0至100。本专利技术一实施例提供一种复合材料，包括：表面改性的载体，包括：载体；以及起始剂或官能团，接枝至载体的表面，其中起始剂的结构为：R1为-O-或-NH-，R2为或上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100；其中官能团的结构为且R6为H或C1-10的直链烷基或支链烷基；以及聚合物，包覆表面改性的载体。本专利技术一实施例提供一种复合材料的形成方法，包括：混合100重量份的表面改性的载体、1至10重量份的聚合物、以及25至200重量份的溶剂，以形成复合材料，其中表面改性的载体包括：载体；以及起始剂，接枝至载体的表面，其中起始剂的结构为：R1为-O-或-NH-；R2为上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100；其中官能团的结构为且R6为H或C1-10的直链烷基或支链烷基；其中聚合物包覆表面改性的载体。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术一实施例提供的芳香族重氮盐，其结构为：其中R1为-O-或-NH-；以及为Cl-、Br-、BF4-或CF3SO3-。举例来说，制备所述芳香族重氮盐的方法可取对胺基苯衍生物、酸(HA，如HCl、HBr、HBF4或CF3SO3H)、与NaNO2反应后，形成芳香族重氮盐。在一实施例中，上述反应可如下所示：，其中R1为-O-或-NH-。前述芳香族重氮盐可用于改性物体表面并作为起始剂(initiator)，举例来说，可将前述芳香族重氮盐溶于合适的溶剂后，接触载体一段时间，使芳香族重氮盐(起始剂)接枝至载体上，以形成表面改性的载体。在一实施例中，芳香族重氮盐与载体的重量比例可介于1∶15至1∶2之间。若芳香族重氮盐的比例过低，则接枝至载体表面的起始剂不足，无法有效增加聚合物包覆表面改性的载体的包覆量(见后述)。若芳香族重氮盐的比例过高，在无法进一步改性载体表面的情况下只会增加成本。在一实施例中，上述芳香族重氮盐(起始剂)接枝至载体表面之后，可进一步与具有双键的单体进行聚合反应，以延伸起始剂的链长。综合上述，表面改性的载体可包括：载体，以及接枝至载体表面的起始剂；上述起始剂的结构可为：其中R1为-O-或-NH-；R2为或上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100。在未进行后续的聚合反应之前，n为0，即起始剂的结构为若将表面接枝有的载体加入具有双键的单体进行聚合反应，则起始剂的结构为且R2对应单体的种类，举例来说，单体可为苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、类似物，或上述的组合。前述聚合反应，举例来说，可先加入某一单体聚合一段时间后，再加入另一单体聚合一段时间，以形成嵌段共聚物。在另一实施例中，可将不同单体同时加入反应，以形成无规共聚物。值得注意的是，需先将起始剂接枝至载体表面上之后，才可进行聚合反应。若直接取芳香族重氮盐进行聚合反应，之后很难将含聚合物链段的起始剂接枝至载体表面，因为芳香族重氮盐在进行聚合反应时可能被反应掉了。在一实施例中，表面接枝有起始剂的载体，与后续聚合形成聚合物链段的单体之间的重量比例，介于1∶1.5至1∶5之间。若单体的比例过低，则起始剂的链长不足，无法与后续提及的聚合物产生足够氢键，造成聚合物包覆表面改性的载体的包覆量降低。在一些实施例中，载体包括金属、陶瓷、或塑料。举例来说，金属包括工具钢、软磁、不锈钢、或合金；陶瓷包括氧化锆、锆珠、氧化铝、氧氮化硅、碳化硅、或钛酸钡；塑料包括尼龙、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚碳酸酯、或聚对苯二甲酸乙二酯。上述载体的形貌可为粉体、片材、块材、孔洞材、或其他合适的形貌。在一实施例中，载体为粉体。在一实施例中，粉体的粒径介于10微米至400微米之间。若粉体的粒径过小，则比表面积变大，粉体之间分子引力变大，流动性变慢不利于3D打印的操作机台的使用。若粉体的粒径过大，则打印后粉末间可能有空隙会影响成型物的抗弯曲强度。值得注意的是，上述粉体的粒径范围为对应特定应用如3D打印。载体若是用于其他领域，则不限于上述尺寸。本专利技术一实施例提供的复合材料，包括：表面改性的载体，以及包覆表面改质的载体的聚合物。表面改性的载体包括：载体；以及起始剂或官能团，接枝至载体的表面。起始剂的结构为：其中R1为-O-或-NH-，R2为或上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100。官能团的结构为且R6为H或C1-10的直链烷基或支链烷基。聚合物与载体表面接枝的起始剂或官能团之间具有氢键，可进一步增加聚合物包覆载体的比例。举例来说，聚合物包括聚酰胺、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，或上述的组合。此实施例中，载体的种类与前述类似，在此不再赘述。在一实施例中，上述复合材料的形成方法包括：混合100重量份的表面改性的载体、1至10重量份的聚合物、以及25至200重量份的溶剂，使聚合物包覆表面改性的载体以形成复合材料。若聚合物的比例过低，则聚合物包覆表面改性的载体的厚度不够，3D打印无法有效熔接成型。若聚合物的比例过高，则易同时包覆多颗载体，使载体粒径变大。若溶剂的比例过低，则无法有效溶解聚合物。若溶剂的比例过高，则不易析出包覆载体。上述表面改性的载体包括：载体；以及起始剂或官能团，接枝至载体的表面。起始剂的结构为：其中R1为-O-或-NH-，R2为或上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳香族重氮盐，其结构为：/n

【技术特征摘要】
20190507 TW 108115731;20181226 US 62/784,9881.一种芳香族重氮盐，其结构为：



其中R1为-O-或-NH-；以及

为Cl-、Br-、BF4-或CF3SO3-。


2.一种表面改性的载体，包括：
一载体；以及
一起始剂，接枝至该载体的表面，
其中该起始剂的结构为：



其中R1为-O-或-NH-；
R2为或上述的组合，其中R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，且R5为H或甲基；以及
n为0至100。


3.如权利要求2所述表面改性的载体，其中该载体包括金属、陶瓷或塑料。


4.如权利要求3所述表面改性的载体，其中该金属包括工具钢、软磁、不锈钢或合金。


5.一种复合材料，包括：
一表面改性的载体，包括：
一载体；以及
一起始剂或一官能团，接枝至该载体的表面，
其中该起始剂的结构为R1为-O-或-NH-；R2为或上述的组合，R3为H或甲基，R4为H、C1-18的直链烷基、C1-18的支链烷基、其中a为1至15，R5为H或甲基，且n为0至100；
其中该官能团的结构为且R6为H或C1-10的直链烷基或支链烷基；以及
一聚合物，包覆该表面改性的载体。


6.如权利要求5所述的复合材料，其中该聚合物包括聚酰胺、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，或上述的组合。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉文，张信贞，潘益宗，余若涵，徐崇桓，杨智超，周力行，陈哲阳，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71