本發(fā)明涉及一種包含至少一種生物基樹脂和礦物填料的復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
0、技術(shù)背景
1、所謂的生物陶瓷材料在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。這些材料涉及將部分生物基樹脂(例如生物基含量超過50％的聚酰胺11)與陶瓷(例如氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(ysz))混合。這種復(fù)合材料的已知優(yōu)點是：
2、-使用傳統(tǒng)著色體系的著色性，
3、-由于氧化鋯的固有密度為4.5g/cm3，因此模制組件的密度增加，
4、-由于氧化鋯的固有熱導(dǎo)率為2.5w.m-1.k-1，因此模制組件的熱導(dǎo)率增加。
5、這種生物陶瓷材料的缺點在于樹脂和陶瓷中使用了大比例的化石資源，并且由于穿戴材料時表面上產(chǎn)生細(xì)菌，這些細(xì)菌以有機(jī)殘留物為食，可能產(chǎn)生難聞的氣味。這是因為所述復(fù)合材料中存在的材料不具有顯著的抗菌活性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在開發(fā)一種新型礦物復(fù)合材料，以克服現(xiàn)有技術(shù)中生物陶瓷材料的缺點。這種新型材料必須具有盡可能低的生態(tài)影響，在與皮膚接觸時具有最佳的舒適度，允許熱量在皮膚與手腕界面處消散，并且是防異味的。
2、該復(fù)合材料包含一種或多種至少部分為生物基的熱塑性樹脂。術(shù)語“部分”應(yīng)理解為是指一種或多種樹脂整體上為生物基的，其生物基含量大于或等于60％，優(yōu)選大于或等于85％，更優(yōu)選大于或等于98％。代替現(xiàn)有技術(shù)中使用的陶瓷，該復(fù)合材料還包含源自貝殼的礦物材料，即碳酸鈣(caco3)基，以及源自硅藻骨架的多孔二氧化硅。
3、caco3的熱導(dǎo)率與ysz相當(dāng)，為2.5w.m-1.k-1。caco3的密度為2.7g.cm-3，而氧化鋯的密度為4.5g.cm-3，這使得復(fù)合材料穿戴起來更輕。硅藻二氧化硅具有抗菌性質(zhì)，其防止產(chǎn)生難聞的氣味。此外，當(dāng)與貝殼混合時，它在制造過程中改善分配器中粉末的流動。
4、更具體地，本發(fā)明涉及一種由復(fù)合材料制成的物品，所述復(fù)合材料按重量包含：
5、-一種或多種至少部分為生物基的熱塑性樹脂，所述一種或多種熱塑性樹脂的總百分比為20％至74.9％，
6、-礦物填料，其包含貝殼基礦物材料和源自硅藻骨架的多孔二氧化硅基礦物材料，礦物填料的百分比為25％至79.9％，
7、-分散劑，其百分比為0.1％至5％，優(yōu)選0.1％至1％，
8、-任選的著色體系，其百分比為0％至5％，
9、-任選的增強(qiáng)材料，其百分比為0％至8％，
10、-任選的偶聯(lián)劑，其百分比為0％至5％。
11、本發(fā)明還涉及該物品的制造方法，所述方法包括以下步驟：
12、a.提供貝殼基礦物材料和源自硅藻骨架的多孔二氧化硅基礦物材料，
13、b.提供一種或多種至少部分為生物基的熱塑性樹脂，
14、c.收集、分揀、清潔、粉碎和篩分貝殼，僅保留粒徑為100μm或更小的貝殼顆粒，
15、d.將貝殼顆粒和多孔二氧化硅混合，混合物形成礦物填料，
16、e.將礦物填料和一種或多種熱塑性樹脂與分散劑混合，
17、f.任選地將著色體系、增強(qiáng)材料和/或偶聯(lián)劑添加到步驟e中獲得的混合物中，
18、g.將步驟e或步驟f中獲得的混合物成型以獲得所述物品。
1.由復(fù)合材料制成的物品，所述復(fù)合材料按重量包含：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品，其特征在于，所述一種或多種熱塑性樹脂整體上為生物基的，其生物基比例大于或等于60％，所述比例根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)astm?d6866-22測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，所述一種或多種熱塑性樹脂選自聚酰胺11、聚酰胺10、聚酰胺610、聚乙烯呋喃酸酯、聚氨酯、聚醚嵌段酰胺、熱塑性共聚酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚烯烴彈性體、熱塑性硫化彈性體和熱塑性苯乙烯彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物品，其特征在于，對于剛性復(fù)合材料，其包含選自聚酰胺11、聚酰胺10、聚酰胺610和聚乙烯呋喃酸酯組成的第一列表的熱塑性樹脂和選自聚氨酯和聚醚嵌段酰胺組成的第二列表的熱塑性彈性體樹脂，或者其包含選自所述第一列表和第二列表的相同類型的幾種樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物品，其特征在于，對于柔性復(fù)合材料，其包含選自聚醚嵌段酰胺、熱塑性共聚酯彈性體、熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚烯烴彈性體、熱塑性硫化彈性體和熱塑性苯乙烯彈性體組成的列表的熱塑性彈性體樹脂，或者其包含選自所述列表的相同類型的幾種樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，礦物填料的重量百分比為40％至49.9％，并且一種或多種熱塑性樹脂的總重量百分比為50％至59.9％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，多孔二氧化硅的重量百分比為礦物填料重量的2％至20％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，多孔二氧化硅摻雜有一種或多種抗菌添加劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物品，其特征在于，一種或多種抗菌添加劑選自銀離子、金微粒和氧化銅微粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，所述貝殼基礦物材料的粒徑小于或等于100μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品，其特征在于，著色體系還包含貝殼基礦物材料，所述礦物材料的粒徑為100μm至500μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的物品，其特征在于，礦物材料基于著色體系的重量百分比為1％至10％。
13.用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的物品的方法，包括以下步驟：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述一種或多種熱塑性樹脂的熔體體積速率小于30cm3/10分鐘。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，在步驟d中混合不同尺寸的貝殼顆粒，以提高礦物填料的致密性。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，在粉碎之前在堿性溶液中通過機(jī)械作用進(jìn)行清潔。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，成型步驟g通過注塑或擠出進(jìn)行。