[发明专利]一种抗菌非离子水性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌非离子水性聚氨酯及其制备方法，其由双键官能化PHMG、紫外固化非离子水性聚氨酯乳液和光引发剂制备而成，其中，所述双键官能化PHMG是键入双键的PHMG。其制备包括如下步骤：将PHMG与双键官能化单体反应制备双键官能化PHMG，通过丙酮法制备紫外固化非离子水性聚氨酯乳液，再将上述双键官能化的PHMG、紫外固化非离子水性聚氨酯乳液和光引发剂混合均匀，避光干燥后经紫外灯照射制得所述抗菌非离子水性聚氨酯。通过对PHMG进行双键封端经过与水性聚氨酯紫外固化后将PHMG键合到聚氨酯支链中，PHMG的整个分子链也就是支链具有可运动性，极大的提高了涂层的抗菌性。

技术领域

本发明属于功能高分子材料领域，具体涉及一种抗菌非离子水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(英文简称：WPU)是一种高分子合成材料，其涂层的柔韧性、机械强度、耐磨性、黏结性、耐化学药品及耐久性等都十分优异，广泛用于涂料、皮革加工、木材加工、织物整理、建材、造纸、胶黏剂等领域，其以水为分散介质，具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠等优点。但是由于WPU中富含微生物生长所需的营养成分，当外部环境适宜，微生物会大量繁殖，其抗菌性能较低，即使是阳离子的WPU抗菌能力也很有限，这限制了WPU在医疗器械、医院内墙涂层、纺织、食品包装、人体导管、船舶涂层等卫生要求较高的领域中的应用。

聚六亚甲基胍盐酸盐(英文简称：PHMG)是一种阳离子型杀菌剂，其中的胍基具有很高的活性，会使聚合物成正电性，故其易被通常呈负电性的各类细菌、病毒所吸附，从而抑制了细菌、病毒的分裂功能，使细菌、病毒丧失生殖能力。聚合物形成的薄膜堵塞了微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息而死。同时PHMG能够高效光谱的杀灭和抑制各类微生物，而且使细菌不产生耐药性，并且其在使用浓度下对人体及高等动物无毒性，无色无嗅对皮肤及粘膜无刺激性，对被处理表面无腐蚀，这些优异的性能使其广泛的用于各领域消毒。

公开号为CN109575235A的中国专利公开了一种采用抗菌剂PHMG改性水性聚氨酯的方法，采用抗菌剂PHMG通过预乳化法、相反转法或后滴加法进行非离子水性聚氨酯体系的改性，制得的改性产品具有抗菌性能，通过引入PHMG，提高了水性聚氨酯的抗菌性和力学性能，然而最终涂层中PHMG是键合到聚氨酯的主链中，由于被聚氨酯主链固定住PHMG抗菌性能的表达会受到限制，使得其抗菌性能提高不多。此外，PHMG为胍盐聚合物，在水中会电离出胍基阳离子与氯离子，若直接加入到离子型水性聚氨酯乳液中还会影响乳液离子平衡，影响乳液稳定性，甚至是破乳，同时通过简单的共混得到的涂层由于PHMG的不断浸出，涂层的抗菌耐久性低。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种抗菌非离子水性聚氨酯及其制备方法，通过对PHMG进行双键封端经过与水性聚氨酯紫外固化后将PHMG键合到聚氨酯支链中，PHMG的整个分子链也就是支链具有可运动性，极大的提高了涂层的抗菌性，解决了现有技术中PHMG影响水性聚氨酯乳液稳定性及简单共混涂层抗菌耐久性低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗菌非离子水性聚氨酯，其由双键官能化PHMG、紫外固化非离子水性聚氨酯乳液和光引发剂制备而成，其中，所述双键官能化PHMG是键入双键的PHMG。

本发明还提供了一种抗菌非离子水性聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：

双键官能化PHMG的制备：将将PHMG溶解在溶剂中，加入双键官能化单体后，于25～60℃反应，这里的反应时间可以根据需要进行调整，在本发明中优选为20-96h，再依次经过沉析、去除溶剂，得到所述双键官能化的PHMG，这一步主要是为了将双键键入PHMG中。

紫外固化非离子水性聚氨酯乳液的制备：取聚脂多元醇、非离子二元醇、脂肪族二异氰酸酯、催化剂和甲基丙烯酸羟乙酯采用丙酮法制得所述紫外固化非离子水性聚氨酯乳液；