| 主权项 |
1.一种改质型黏土,包括:一层状黏土材料,其插层有一亲油性改质剂,以及一反应性改质剂,该反应性改质剂具有一官能基可与聚氨酯树脂反应;该亲油性改质剂具有碳数12以上之长链烷基,且系择自下列所组成之族群:磷正离子、氮正离子、硫正离子,以及氧正离子;该反应性改质剂系一具有羟基(-OH)以及胺基(-NH)之化合物;该亲油性改质剂/该反应性改质剂/该黏土材料之加入莫耳数比大体为2-1:1-0.1:1。2.如申请专利范围第1项所述之改质型黏土,其中该改质型黏土之黏土层间距离为14.6-60。3.如申请专利范围第1项所述之改质型黏土,其中该层状黏土材料之插层改质处理的阳离子交换当量为50-200meq/100g。4.如申请专利范围第1项所述之改质型黏土,其中该层状黏土材料系择自下列所组成之族群:硅矾石类黏土(semctite clay)、蛭石(vermiculite)、管状高领土(halloysite)、绢云母(sericite)、皂土(saponite)、以及云母(mica)。5.如申请专利范围第4项所述之改质型黏土,其中该硅矾石类黏土(semctite)系择自下列所组成之族群:蒙脱土(montmorillonite)、富铝蒙脱土(beidellite),矽铁石(nontronite),以及hectorite。6.如申请专利范围第1项所述之改质型黏土,其中该反应性改质剂系择自下列所组成之族群:3-胺基-1-丙醇(3-amino-1-propanol)、3-胺基-1,2-丙二醇(3-amino-1,2-propandiol)、三羟甲基甲基胺(tri(hydroxymethyl)aminomethane, THA),以及十六烷基胺(hexadecylamine, HA)。7.一种聚氨酯/黏土奈米复合材料,包括:一聚氨酯树脂之高分子基质;以及一改质型黏土材料,均匀分散于该聚氨酯树脂之高分子基质中,该改质型黏土材料插层有一层状黏土材料、一亲油性改质剂以及一反应性改质剂,且该反应性改质剂与该聚氨酯树脂之高分子基质产生键结;该亲油性改质剂具有碳数12以上之长链烷基,且系择自下列所组成之族群:磷正离子、氮正离子、硫正离子,以及氧正离子;该反应性改质剂系一具有羟基(-OH)以及胺基(-NH)之化合物;该亲油性改质剂/该反应性改质剂/该黏土材料之加入莫耳数比大体为2-1:1-0.1:1。8.如申请专利范围第7项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中该产生之键结系奈米黏土片上之羟基(-OH)与聚氨酯树脂之异氰酸酯基(-NCO)反应,所形成之碳氧键(C-O bond)键结。9.如申请专利范围第7项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,以该聚氨酯/黏土奈米复合材料之总重为基准,其中该层状黏土材料含有0.1至10重量份。10.如申请专利范围第7项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中该改质型黏土系专利范围第1-8项中任一项所述之该改质型黏土。11.如申请专利范围第7项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中该聚氨酯树脂系择自由下列所组成之族群:溶剂型聚氨酯树脂、水性聚氨酯树脂,以及热熔型聚氨酯树脂。12.如申请专利范围第11项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中该水性聚氨酯/黏土奈米复合材料之抗张强度大体为250-400(Kg/cm2)。13.如申请专利范围第11项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中以该水性聚氨酯/黏土奈米复合材料之总重为准,其耐磨耗系数为0.5-1.0重量百分比。14.如申请专利范围第11项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料,其中以该水性聚氨酯/黏土奈米复合材料之总重为准,其吸水率为1.5-2.4wt%。15.一种如申请专利范围第11项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,包括:提供一层状黏土材料;加入一反应性改质剂以及一长链烷基亲油性改质剂于该层状黏土材料中,以共同插层该黏土材料而形成一改质型黏土,其中该反应性改质剂具有一官能基可与聚氨酯树脂反应;该长链烷基亲油性改质剂系择自下列所组成之族群:磷正离子、氮正离子、硫正离子,以及氧正离子;该反应性改质剂系一具有羟基(-OH)以及胺基(-NH)之化合物;该长链烷基亲油性改质剂/该反应性改质剂/该黏土材料之加入莫耳数比大体为2-1:1-0.1:1将该改质型黏土、亲水剂与聚醇配制成一分散母液;加入二异氰酸酯(diisocyanate)化合物于该分散母液中;加热该分散母液至一聚合温度以进行聚合反应;待该聚合反应完成后,进行降温并加入一中和剂与水搅拌均匀;加入一链延长剂搅拌,以得到该聚氨酯树脂/黏土奈米复合材料。16.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该聚合反应之完成系根据反应NCO%降低至理论値为准。17.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该聚醇包括聚醚多元醇(polyether polyol)或聚酯多元醇(polyester polyol)。18.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该二异氰酸酯(diisocyanate)化合物包括4,4-甲烯基双苯基异氰酸酯(4,4-methylene bis(phenyl isocyanate),.MDI)、甲苯二异氰酸酯(tolylenediisocyanate, TDI)或异氟尔酮二异氰酸酯(isophoronediisocyanate, IPDI)。19.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该反应性改质剂与该聚氨酯树脂预聚物产生键结。20.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该产生之键结系奈米黏土片上之羟基(-OH)与聚气酯树脂之异氰酸酯基(-NCO)反应,所形成之碳氧键(C-O bond)键结。21.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该改质型黏土之黏土层间距离为14.6-60。22.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该分散母液中之该改质型黏土的黏土层间距离再增加5-10。23.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该链延长剂包括胺类或多元醇类。24.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中加入该两改质剂之方法系先加入该反应性改质剂于该层状黏土后,再接着加入一长链烷基亲油性改质剂。25.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中加入该两改质剂之方法系先将该两改质剂混合均匀后再一并加入该黏土材料中。26.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该分散母液中更包括一溶剂,该溶剂包括丙酮、甲苯(toluene)或N,N-二甲基甲醯胺(DMF)。27.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该亲水剂为2,2-二羟甲基烷酸,包括2,2-二羟甲基丁酸(2,2-bis(hydroxymethyl)butyricacid, DMBA)。28.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该改质型黏土系专利范围第1-9项中任一项所述之该改质型黏土。29.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该亲油性改质剂/该反应性改质剂/该黏土材料之加入莫耳数比为1.2:0.4:1。30.如申请专利范围第15项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该聚合温度大体为50-70℃而该聚合反应后之降温温度大体为30-50℃。31.一种如申请专利范围第11项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,包括:提供一层状黏土材料;加入一反应性改质剂以及一长链烷基亲油性改质剂于该层状黏土材料中,以共同插层该黏土材料而形成一改质型黏土,其中该反应性改质剂具有一官能基可与聚氨酯树脂反应;该长链烷基亲油性改质剂系择自下列所组成之族群:磷正离子、氮正离子、硫正离子,以及氧正离子;该反应性改质剂系一具有羟基(-OH)以及胺基(-NH)之化合物;该长链烷基亲油性改质剂/该反应性改质剂/该黏土材料之加入莫耳数比大体为2-1:1-0.1:1;将该改质型黏土分散于水中;以及以直接掺混的方式加入一水性聚氨酯树脂乳液搅拌均匀,以形成该聚气酯/黏土奈米复合材料。32.如申请专利范围第31项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该水性聚氨酯树脂乳液之制备包括:提供聚氨酯树脂单体或预聚物;加入一亲水剂于该聚氨酯树脂并加热至一聚合温度以进行聚合反应;待该聚合反应完成后,降温并加入一中和剂与水搅拌均匀;以及加入链延长剂以得到水性聚氨酯树脂乳液。33.如申请专利范围第31项所述之聚氨酯/黏土奈米复合材料之制法,其中该聚合温度大体为50-70℃而该聚合反应后之降温温度大体为30-50℃。图式简单说明:第1图系显示本发明之反应官能基改质型黏土的聚合过程示意图。第2图(a)系显示由原始之黏土层间距离之XRD侦测图。第2图(b)系显示仅使用反应性官能基改质剂之层间距离的XRD侦测图。第2图(c)显示本发明经长链亲油性改质剂/反应性官能基改质剂之混合改质剂改质后之黏土间距离的XRD侦测图。第3图系显示本发明加入改质型黏土与习知未改质之奈米黏土之TEM图。第4图显示本发明之水性PU奈米复合材料热稳定性分析图(TGA)。第5图显示本发明之水性PU奈米复合材料尺寸安定性分析图(TMA)。第6图显示本发明之水性PU奈米复合材料分散性分析图(XRD)。 |
