CN101469088B - 组合物和含有该组合物的纳米粘土复合材料 - Google Patents
组合物和含有该组合物的纳米粘土复合材料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物以及由该组合物组成的复合材料，该纳米粘土复合材料用包含高分子聚合体、表面活性剂、高分子变性剂和微米/纳米粉体组成的组合物经高分子混炼形成，本发明的纳米粘土复合材料具有可挠性，可完全附着于表面来刮除污物，并且通过表面活性剂的释出以及微米/纳米粉体与表面的摩擦力，产生刷洗效果。
Description
技术领域
本发明提供一种具可挠性纳米粘土复合材料，优选地，本发明是关于一种用于家庭、车用和工业清洁用的纳米粘土复合材料。
背景技术
在工业生产或者家居生活中，清洁、清净程序是属每日必定施行的程序。
在家庭生活中一般清洗厨具及卫浴设备，是通过将清洁剂倒入水中，辅以泡棉或刷洗工具进行清洗，刷洗完后剩余尚具清洗作用的溶液只能当作废水排放，且刷洗工具经常会损伤器具表面，或者在清洁的效果上有限。
此外，在汽车美容方面，由于汽车在行驶过程中与空气中的粉尘碰撞，造成难以清除的尘粒，一般的泡沫洗车方法无法完全的移除，且可能因尘粒的摩擦导致汽车烤漆的损坏。
另一方面，在工业上不乏可见各种通过各种清洁的手段来提高制造工艺量率，例如在半导体晶片(晶圆)制造工艺中广泛使用各种化学机械研磨制造工艺进行硅晶片抛光，过程中不断消耗研磨液和大量的水来清洗，且研磨废液的处理为环保上的重要问题。
有鉴于此，本发明尝试无须使用/几乎不使用溶剂的清洁材料，藉以减少工业、家庭或车用清洁时的水/溶剂的使用，且同时兼具刷洗与表面活性剂清洗功能，以因应环保的需求，降低环境的负担。
发明内容
有鉴于现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种非消耗性清洁材料，其所具有的可挠性，可使其与欲清洁的表面紧密贴合，并且在完全无洗剂或少量洗剂的存在下，通过亲和力和/或接触力方式移除欲清洁表面的非预期物质。
更进一步地，本发明提供一种用于形成所述非消耗性清洁材料的组合物，将该组合物通过高分子混炼技术即可制得具可挠性的非消耗性清洁材料。
为达上述目的，本发明提供一种用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物，该组合物包含高分子聚合体、表面活性剂、高分子变性剂，以及微米/纳米粉体。
本发明所述的微米/纳米粉体包括纳米粉体、或微米粉体与纳米粉体的混合物。
上述组合物的各组成比例优选为100重量份高分子聚合体、0.1至40重量份的表面活性剂、0.1至40重量份的高分子变性剂、和0.1至100重量份的微米/纳米粉体。
在部分的实施例中，本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物可进一步包含纤维材料，其优选使用量为0.1至10重量份(以上述组成重量比为基准)。
在优选的实施例中，本发明的组合物优选包含100重量份高分子聚合体、0.1至40重量份的表面活性剂、0.1至40重量份的高分子变性剂、0.1至100重量份的微米/纳米粉体、和0.1至8重量份的纤维材料。
在更优选的实施例中，本发明的组合物包含100重量份高分子聚合体、0.5至30重量份的表面活性剂、0.5至30重量份的高分子变性剂、0.1至50重量份的微米/纳米粉体、和0.1至8重量份的纤维材料。
在另一优选实施例中，本发明的组合物包含100重量份高分子聚合体、1至20重量份的表面活性剂、1至20重量份的高分子变性剂、0.1至25重量份的微米/纳米粉体、和0.5至5重量份的纤维材料。
本发明同时提供一种纳米粘土复合材料，其用包含高分子聚合体、表面活性剂、高分子变性剂及微米/纳米粉体的组合物经高分子混炼形成，其中，经高分子混炼后所形成的纳米粘土复合材料具有可挠性。
其中，用以形成该纳米粘土复合材料的组合物各成分间的组成优选为100重量份高分子聚合体；0.1至40重量份的表面活性剂；0.1至40重量份的高分子变性剂；及0.1至100重量份的微米/纳米粉体。
在部分的实施例中，本发明的用于形成纳米粘土复合材料的组合物可进一步包含纤维材料，以上述组合物的重量份组成为基准，该纤维材料的优选用量为0.1至10重量份。
在本发明的优选实施例中，用以高分子混炼以制得本发明的纳米粘土复合材料的组合物包含100重量份高分子聚合体、0.5至30重量份的表面活性剂、0.5至30重量份的高分子变性剂、0.1至50重量份的微米/纳米粉体、和0.1至8重量份的纤维材料。
此外，在制备适用于车体美容、工业除油墨或除臭的实施例中，用以高分子混炼以制得本发明的纳米粘土复合材料的组合物包含100重量份高分子聚合体、1至20重量份的表面活性剂、1至20重量份的高分子变性剂、0.1至25重量份的微米/纳米粉体、和0.5至5重量份的纤维材料。
本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物经高分子混炼后，其可形成具可挠性的纳米粘土复合材料，并可作为工业或居家清洁用的非消耗性清洁材料，减少水和/或其他溶剂等消耗性清洁用品的使用，达到环保的功效。
具体实施方式
以下结合实施例详细说明本发明，但不限定本发明的实施范围。
本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物，其包含：高分子聚合体、表面活性剂、高分子变性剂和粉体，该粉体为微米/纳米粉体。本发明的组合物优选的组成比例为：100重量份高分子聚合体、0.1至40重量份的表面活性剂、0.1至40重量份的高分子变性剂、以及0.1至100重量份的微米/纳米粉体。
在部分优选实施例中，本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物可进一步包含纤维材料，其优选的用量为0.1至10重量份。
在优选的实施例中，本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物包含100重量份高分子聚合体、0.5至30重量份的表面活性剂、0.5至30重量份的高分子变性剂、0.1至50重量份的微米/纳米粉体、以及0.1至8重量份的纤维材料。
在另一优选实施例中，本发明的组合物包含100重量份高分子聚合体、1至20重量份的表面活性剂、1至20重量份的高分子变性剂、0.1至25重量份的微米/纳米粉体和0.5至5重量份的纤维材料。
本发明所称的“高分子聚合体”为用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物中的基材，其可为本身即具有可挠性的高分子材料，或者通过与其他组成的混炼而具有可挠性。适用于本发明的高分子聚合体的材质包含聚乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙酯、橡胶或其混合物。
本发明所称的“表面活性剂”包含阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或其混合物，其作用之一在于使本发明的组合物经混炼后所形成的复合材料与其他表面接触时，通过复合材料所含的表面活性剂与其他表面上的物质产生极性-极性作用力或非极性-非极性作用力，进而将该物质带离该表面，另外，表面活性剂亦可由复合材料中释出形成清洁剂的效果。适用于本发明的阴离子型表面活性剂包含聚乙二醇烃基烷基醚磷酸酯(Polyoxyethylene Alkyl Ether Phosphate)、羧基化烷基乙氧酯(CarboxylatedAlkyl Ethoxylate)、羧基化十二烷基苯硫酸酯(Carboxylated Dodecyl BenzeneSulfonate)、铵基聚乙二醇烃基烷基醚硫酸酯(NH4 Polyoxyethylene Alkyl EtherSulfate)；适用于本发明的阳离子型表面活性剂包含季铵盐(QuartenernaryAmmonium Salt)、氯化苯二甲烃铵(Benzalkonium Chloride)、月桂基甜菜碱(Lauryl Betain)；适用于本发明的非离子型表面活性剂包含聚乙二醇烃基烷基醚(Polyoxyethylene Alkyl Ether)、聚乙二醇烃基油酸酯(PolyoxyethyleneOleate)、聚乙二醇烃基硬脂酸酯(Polyoxyethylene Stearate)或聚乙二醇烃基月桂酸酯(Polyoxyethylene Laurate)。
本发明所称的“高分子变性剂”为高分子技术领域中具通常知识者添加于高分子中用以改变高分子刚性、韧性、或可挠性等性质的物质，因此适用于本发明的高分子变性剂包含高分子技术领域中可用以改变所述性质的塑胶改性剂、增稠剂(也称为增粘剂)、碳氢混合物油、植物油、动物油或其混合物，例如塑胶改性剂可为聚乙二醇(Polyethylene Glycols)、聚四甲基醚二醇(Polytetramethylene-ether-glycol)、聚己内酯多元醇(Polycaprolactone)、聚碳酸酯二醇(Polycarbonatediol)、邻苯二甲酸二辛酯(Di-Octyl Phthalate)、酞酸二丁酯(Dibutyl Phthalate)、三乙酸甘油酯(Triacetin)、三甲戊二醇异丁酯(Trimethyl-Pentanediol Di-isobutylate)或其混合物；碳氢混合物油则为具有CnH2n+2通式结构的化合物，其中n为6至30的正整数，碳氢混合物油可为饱和或不饱和环烷类或芳香类化合物。
本发明所称的“微米/纳米粉体”为纳米粉体或微米粉体与纳米粉体的混合物，其作用在使本发明的组合物经高分子混炼后所形成的复合材料与其他表面接触时，通过复合材料所含的“微米/纳米粉体”与其他表面的物质接触，进而产生研磨刮除该物质的效果，同时由于复合材料的可挠性，使被刮除的物质进入复合材料中进而由复合材料带离该表面。微米粉体的材质为任何已知的具有微米粒径的具有刚性/低可挠性的物质而无须限定；纳米粉体的材料则为任何具有纳米粒径的物质，包含但不限于二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化铝、硅酸镁或其混合物。
本发明所称的“纤维材料”包含棉花、纸浆或其混合物。
在部分实施例中，本发明的用于形成可挠性纳米粘土复合材料的组合物可依据需求进一步包含功能性添加物，例如次氯酸钙、柠檬酸或单宁酸等，通过这些功能性添加物使利用其所制得复合材料增加或强化原有的功能或效果，例如香气、除油特性等。
本发明的纳米粘土复合材料，其为用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：100重量份高分子聚合体、0.1至40重量份的表面活性剂、0.1至40重量份的高分子变性剂、0.1至100重量份的微米/纳米粉体；其中，所述组合物经高分子混炼后所形成的纳米粘土复合材料具有可挠性。
本发明的复合材料其为采用上述组合物经高分子混炼形成，其中组合物中所包含的高分子聚合体、表面活性剂、高分子变性剂、微米/纳米粉体和纤维材料的定义如上所述。
本发明所称的“高分子混炼”是指将高分子与其他欲混合改质的其他组成，经过混炼设备使各成分分散均匀。其可通过任何本技术领域已知或达到此目的的设备操作的，例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、磨盘式挤出机或连续挤出机等而无须限定的。
在优选的实施例中，本发明的复合材料其采用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：100重量份高分子聚合体、0.5至30重量份的表面活性剂、0.5至30重量份的高分子变性剂、0.1至50重量份的微米/纳米粉体和0.1至8重量份的纤维材料。
本发明的复合材料适用于一般家用清洁，例如家具或地板的擦拭、碗盘器皿的洗涤、锅子表面的脏污、电磁炉表面的脏污，以及车体美容清洁用，例如车体打蜡前的擦拭清洁。
在另一优选实施例中，本发明的复合材料其采用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：100重量份高分子聚合体、1至20重量份的表面活性剂、1至20重量份的高分子变性剂、0.1至25重量份的微米/纳米粉体和0.5至5重量份的纤维材料。
本发明的复合材料适用于工业上的油墨清除使用或者去味消臭的用途。
以下实施例是用于进一步了解本发明的优点，并非用于限制本发明。
实施例1.纳米粘土复合材料的制备
通用型纳米粘土复合材料
| 材料 | 材料种类 | 比例(重量份) |
| 高分子聚合体 | 聚丁烯、聚醋酸乙酯 | 总计100其中聚丁烯1～5 |
| 高分子变性剂 | 三乙酸甘油酯 | 5～20 |
| 表面活性剂 | 聚乙二醇烃基油酸酯 | 5～20 |
| 纳米粉体 | 二氧化硅粒径分布100nm～1000nm | 0.1～1 |
| 氧化铝粒径分布100nm～1000nm | 0.1～1 | |
| 其他添加剂 | 纸浆 | 1～5 |
将各组成于加热锅炉中进行加热软化搅拌后再经过单螺杆挤出机进行充份混炼后，制得家用纳米粘土复合材料。
车用纳米粘土复合材料
| 材料 | 材料种类 | 比例(重量份) |
| 高分子聚合体 | 聚丁烯、聚醋酸乙酯 | 总计100其中聚丁烯1～5 |
| 高分子变性剂 | 三乙酸甘油酯 | 5～20 |
| 表面活性剂 | 聚乙二醇烃基油酸酯 | 5～20 |
| 纳米粉体 | 二氧化硅粒径分布50nm～300nm | 1～20 |
| 氧化铝粒径分布50nm～300nm | 1～20 | |
| 其他添加剂 | 纸浆 | 1～5 |
将各组成于加热锅炉中进行加热软化搅拌后再经过单螺杆挤出机进行充份混炼后，制得车用纳米粘土复合材料。
工业用纳米粘土复合材料(PU皮油墨清除用)
| 材料 | 材料种类 | 比例(重量份) |
| 高分子聚合体 | 聚醋酸乙酯 | 100 |
| 高分子变性剂 | 三乙酸甘油酯 | 5～20 |
| 表面活性剂 | 聚乙二醇烃基油酸酯 | 1～5 |
| 纳米粉体 | 二氧化硅粒径分布50nm～300nm | 0.1～5 |
| 氧化铝粒径分布50nm～300nm | 0.1～5 | |
| 其他添加剂 | 纸浆 | 1～5 |
| 次氯酸钙 | 0.1～1 |
将各组成于加热锅炉中进行加热软化搅拌后再经过单螺杆挤出机进行充份混炼后，制得纳米粘土复合材料。
工业用纳米粘土复合材料(去味消臭清除用)
| 材料 | 材料种类 | 比例(重量份) |
| 高分子聚合体 | 聚醋酸乙酯 | 100 |
| 高分子变性剂 | 三乙酸甘油酯 | 1～5 |
| 表面活性剂 | 聚乙二醇烃基油酸酯 | 1～10 |
| 纳米粉体 | 活性炭粒径分布100nm～500nm | 0.1～5 |
| 其他添加剂 | 纸浆 | 1～5 |
| 功能性添加物 | 柠檬酸 | 0.1～1 |
| 单宁酸 | 0.1～1 |
将各组成于加热锅炉中进行加热软化搅拌后再经过单螺杆挤出机进行充份混炼后，制得纳米粘土复合材料。
综合上述，本发明的组合物以及利用该组合物制得的纳米粘土复合材料，其具有可挠性，可完全附着表面刮除污物，并且通过表面活性剂的释出以及微米/纳米粉体的接触力，同时产生刷洗功能，如此可避免过剩的清洁剂造成环境的污染。
其他实施例
在本说明书中所揭露的所有特征都可能与其他方法结合，本说明书中所揭露的每一个特征都可能选择性的以相同、相等或相似目的特征所取代，因此，除了特别显著的特征之外，所有的本说明书所揭露的特征仅是相等或相似特征中的一个例子。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
Claims (12)
1.一种用于形成非消耗性清洁材料的可挠性纳米粘土复合材料的组合物，其包含100重量份的高分子聚合体、0.1至40重量份的表面活性剂、0.1至40重量份的高分子变性剂、0.1至10重量份的纤维材料和0.1至100重量份的微米/纳米粉体，该微米/纳米粉体为纳米粉体、或微米粉体与纳米粉体的混合物；
其中，所述高分子聚合体为聚醋酸乙酯，或为聚丁烯与聚醋酸乙酯的混合物；
所述表面活性剂为聚乙二醇烃基油酸酯；所述高分子变性剂为三乙酸甘油酯；所述纤维材料为纸浆。
2.如权利要求1所述的组合物，其包含：
100重量份的高分子聚合体；
0.5至30重量份的表面活性剂；
0.5至30重量份的高分子变性剂；
0.1至50重量份的微米/纳米粉体；及
0.1至8重量份的纤维材料。
3.如权利要求1所述的组合物，其包含：
100重量份的高分子聚合体；
1至20重量份的表面活性剂；
1至20重量份的高分子变性剂；
0.1至25重量份的微米/纳米粉体；及
0.5至5重量份的纤维材料。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述微米/纳米粉体的材质包含二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化铝、硅酸镁或其混合物。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述微米/纳米粉体的粒径为50nm-900nm。
6.如权利要求1所述的组合物，其还包含功能性添加物，该功能性添加物为次氯酸钙、柠檬酸或单宁酸。
7.一种非消耗性清洁材料，其为用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：
100重量份高分子聚合体；
0.1至40重量份的表面活性剂；
0.1至40重量份的高分子变性剂；
0.1至10重量份的纤维材料；及
0.1至100重量份的微米/纳米粉体；
其中，所述高分子聚合体为聚醋酸乙酯，或为聚丁烯与聚醋酸乙酯的混合物；
所述表面活性剂为聚乙二醇烃基油酸酯；所述高分子变性剂为三乙酸甘油酯；所述纤维材料为纸浆；
其中，所述组合物经高分子混炼后所形成的非消耗性清洁材料具有可挠性。
8.如权利要求7所述的非消耗性清洁材料，其为用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：
100重量份高分子聚合体；
0.5至30重量份的表面活性剂；
0.5至30重量份的高分子变性剂；
0.1至50重量份的微米/纳米粉体；及
0.1至8重量份的纤维材料；
其中，所述组合物经高分子混炼后所形成的非消耗性清洁材料具有可挠性。
9.如权利要求7所述的非消耗性清洁材料，其为用包含以下组成的组合物经高分子混炼形成：
100重量份高分子聚合体；
1至20重量份的表面活性剂；
1至20重量份的高分子变性剂；
0.1至25重量份的微米/纳米粉体；及
0.5至5重量份的纤维材料；
其中，所述组合物经高分子混炼后所形成的非消耗性清洁材料具有可挠性。
10.如权利要求7所述的非消耗性清洁材料，其中所述微米/纳米粉体的材质包含二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化铝、硅酸镁或其混合物。
11.如权利要求7所述的非消耗性清洁材料，其中所述微米/纳米粉体的粒径为50nm-900nm。
12.如权利要求7所述的非消耗性清洁材料，其还包含功能性添加物，该功能性添加物为次氯酸钙、柠檬酸或单宁酸。
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