[发明专利]一种聚氨酯材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚氨酯材料，所述聚氨酯材料含有水性聚氨酯和纳米银。本发明采用特定的聚氨酯进行组合，并对聚氨酯与纳米银的重量比进行优化，使得由该聚氨酯材料制备的相应产品不仅具有广谱灭活微生物的活性,包括灭活HIV‑1和HSV，而且能在短时间内灭活微生物的感染能力，还能机械隔离宿主细胞和病原体，开启了性病防御的另一道防线。本发明所述聚氨酯材料制备的相应产品能安全和有效的阻止能通过粘膜表面的不同性传播疾病。

技术领域

本发明涉及一种材料，具体涉及一种聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

纳米银作为一种新兴的功能材料，具有很稳定的物理和化学性质，在电子、光学、抗菌和催化等方面具有十分优异的性能，可广泛应用于催化剂材料、电池电极材料、光学材料、抗菌材料、涂料等。银离子是杀菌抑菌活性最强的金属离子之一，它能破坏细菌及病毒的呼吸功能并使细胞分裂。纳米银通过表面原子对Ag+的缓释过程，成为最具发展潜力的抗菌材料之一。

水性聚氨酯(WPU)是相对于溶剂型聚氨酯而言的，是聚氨酯溶于水或者分散于水中而形成的分散体，也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯的研究始于1942年原西德人Schlack将二异氰酸酯在乳化剂的存在下，置于水中剧烈搅拌进行乳化，然后添加二胺类化合物进行扩链，成功地研制出了水性聚氨酯。水性聚氨酯不污染环境、无毒，具有良好的耐磨性、柔韧性和弹性等很多优异性能，并继承了溶剂型聚氨酯的所有应用范围，水性聚氨酯同时还具有良好的物理机械性能和生物相容性。

将纳米银复合至水性聚氨酯体系中，制备水性聚氨酯纳米银复合材料，研究水性纳米银的合成方法，通过控制纳米银的粒径尺寸、分布以及形貌，研究复合材料的综合性能。当纳米银均匀分散在有机高分子基体中与通常的聚合物/无机填料体系相比，它并不是无机相与有机相的简单加和，而是由纳米级粒子和有机相在纳米至亚微米范围内结合形成两相界面间存在着较强或较弱化学键范德华力氢键。由于纳米银与聚合物间非常大的界面面积以及理想的界面粘接性能可消除其与有机物基体热膨胀系数不匹配的问题，由此可充分发挥纳米银的优异力学性能高耐热性等，同时由于此类纳米复合材料熔体和溶液的流变性能与高聚物相似，因此对多种类型的成型加工有广泛的适应性。这一复合材料在生物医疗、环保领域具有广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种聚氨酯材料及其制备方法。

为实现上述目的，所采取的技术方案：一种聚氨酯材料，所述聚氨酯材料含有水性聚氨酯和纳米银。

优选地，所述水性聚氨酯与所述纳米银的重量比为500:1～2000:1。

优选地，所述水性聚氨酯与所述纳米银的重量比为1000:1。

优选地，所述水性聚氨酯为聚酯型水性聚氨酯、聚醚型水性聚氨酯和芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯的混合物,所述聚酯型水性聚氨酯、聚醚型水性聚氨酯和芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯的重量比为聚酯型水性聚氨酯：聚醚型水性聚氨酯：芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯＝1:3～5:2。

优选地，所述聚酯型水性聚氨酯、聚醚型水性聚氨酯和芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯的重量比为聚酯型水性聚氨酯：聚醚型水性聚氨酯：芳香族异氰酸酯型水性聚氨酯＝1:4:2。

本发明提供了上述所述的聚氨酯材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)分别配制水性聚氨酯乳液和硝酸银水溶液；

(2)将步骤(1)配制好的硝酸银水溶液加入到步骤(1)配制好的水性聚氨酯乳液中，加入硼氢化钠，然后搅拌反应1-10小时直到银离子完全还原为纳米银，反应完全后得到所述聚氨酯材料。

本发明上述方法制备成的纳米银粒子的粒径大小在10至100纳米之间。

优选地，所述步骤(2)中硝酸银与硼氢化钠的摩尔比为1:2。