[发明专利]一种抗菌聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明属于高分子复合功能材料技术领域，涉及一种抗菌聚氨酯弹性体及其制备方法。制备所述的抗菌聚氨酯弹性体的原料按质量配比包含：聚醚多元醇或聚酯多元醇100份，异氰酸酯32‑62份，水1‑4.5份，平均粒度为25‑350nm的无机纳米抗菌剂0.3‑2.5份。利用本发明的抗菌聚氨酯弹性体及其制备方法，能够更好的制备抗菌聚氨酯弹性体，制备所得聚氨酯弹性体能够达到更好、更持久、更均匀的抗菌效果，同时降低成本和减少对环境、人体的危害。

技术领域

本发明属于高分子复合功能材料技术领域，涉及一种抗菌聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚氨酯弹性体，在我国称为聚氨酯(PU)，在国际上称为Polyurethane，是高分子结构的主链上含有很多的“氨基甲酸酯”结构(-NHCOO-)的聚合物。

聚氨酯弹性体的应用领域极为广泛，如应用在汽车业(密封圈、轴套、皮革、封条、装饰板等)、建筑业(混凝土模、门密封、喷沙管等)、涂层织物(输送带、同步带等)、电子工业(封装、绝缘体、线路板、电子板涂层等)、食品业(滑道内衬、谷类储存、输送带等)、矿业(铲斗内衬、刮片、泵衬、筛网等)、鞋业(鞋底、底部模制隔膜、缓冲内底等)、体育运动(球场、跑道、哑铃、汽艇等)、涂料(内外墙涂料、彩钢板、家用涂料等)、胶粘剂(胶带、高速公路缝胶等)、纺织行业(地垫、沙发、胸围内衣、化妆棉、床垫等)。

制备聚氨酯弹性体的主要基础原料是异氰酸酯和含有活泼氢的化合物。含有活泼氢的化学物主要是含有两个以上末端羟基的聚酯多元醇或聚醚多元醇等。异氰酸酯和含有活泼氢的化合物在一定条件下发生亲核加成反应，生成含有“氨基甲酸酯”结构(-NHCOO-)的聚合物。选用不同的异氰酸酯、不同的活泼氢化合物，同时添加不同的助剂(例如：增塑剂、抗静电剂、脱模剂、加填剂、发泡剂、泡沫稳定剂等)，借助催化剂的作用，从而得到各种化学性质、物理性质不同、应用领域不同的聚氨酯弹性体。

聚氨酯弹性体可分为聚酯类聚氨酯弹性体和聚醚类聚氨酯弹性体，聚酯类聚氨酯弹性体在湿热的条件下，易于细菌和霉菌的生长，使得其物理性质急剧下降；聚醚类聚氨酯弹性体虽具有微弱的防霉抗菌能力，一旦温度和湿度适宜，细菌和霉菌同样快速生长繁殖。尤其是多孔性的聚氨酯弹性体更容易面临细菌滋生的问题，因此纺织品中的鞋垫、床垫、沙发垫、地垫、文胸内衣类直接与人体接触的产品容易细菌过度繁殖，这不但降低了产品的性能，还会产生异味，在一定程度上直接威胁人体健康。

由此可见，开发高效抗菌的聚氨酯弹性体具有重大意义。将抗菌剂与聚氨酯弹性体结合在一起，使得聚氨酯弹性体具有抑制细菌生长繁殖的能力，或者杀灭细菌使其失去生理活性的能力，这样的聚氨酯弹性体即为抗菌聚氨酯弹性体。

关于抗菌聚氨酯弹性体，现有技术有一些报道。

例如中国专利申请CN200610166477.2公开了光触媒抗菌海绵及其枕、垫制品，该光触媒抗菌海绵由下列组份依传统工艺制造而成：晶型为锐钛矿型的TiO₂光触媒材料，孔目数1200目以上，添加量为聚醚多元醇的1-8％；聚醚多元醇，其中一种平均分子量400-1500，羟值100-350，另一种平均分子量1500-5000，羟值35-80，配比为1.5-1:1；异氰酸酯，商品名为TDI80/20，指数为85-115；胺类催化剂，三乙烯二胺、五乙烯四胺或己二胺，添加量为聚醚多元醇的0.5-2％；辛酸亚锡催化剂，用量为聚醚多元醇的0.1-1.5％；泡沫稳定剂商品名L580、Y8002或8123，添加量为1-2％；发泡剂，水添加量为聚醚多元醇的1-3％。