[发明专利]一种多功能互穿网络聚合物乳液在聚氨酯软泡塑料改性中的应用

说明书

本发明提供一种多功能互穿网络聚合物乳液在聚氨酯软泡塑料改性中的应用，特别涉及侧链接枝季铵阳离子聚醚链、聚乙烯吡咯烷酮链和烃氧基聚乙二醇链的聚氨酯‑聚丙烯酸酯互穿网络聚合物乳液在市售聚氨酯软泡塑料亲水杀菌改性中的应用，表面亲水杀菌改性后的聚氨酯软泡塑料用作医用敷料或空气净化器中的过滤材料。

技术领域

本发明涉及一种多功能互穿网络聚合物乳液在聚氨酯软泡塑料改性中的应用，特别涉及侧链接枝季铵阳离子聚醚链、聚乙烯吡咯烷酮链和烷氧基聚乙二醇链的聚氨酯-聚丙烯酸酯互穿网络聚合物乳液在市售聚氨酯软泡塑料亲水杀菌改性中的应用，亲水杀菌改性后的聚氨酯软泡塑料用作医用敷料或空气净化器中的过滤材料，属于功能高分子材料领域。

背景技术

聚氨酯(Polyurethanes, PUs)是主链上含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)重复单元的一大类聚合物的总称，通常是由多元醇与多异氰酸酯发生加聚反应生成，属于典型的嵌段共聚物；与其它高分子材料相比，聚氨酯材料具有分子结构易设计、性能可调控、加工性能好、加工方式多样、机械性能优异等特性。通过对聚氨酯材料进行功能化改性，从而在保持聚氨酯优良性能的同时，并赋予其独特的生物学、光电磁热以及其它物理化学性质，已经成为扩大聚氨酯材料应用领域的主要方法。目前流行的聚氨酯功能化方法有：共混改性、涂覆、接枝、互穿网络，以及化学共聚。

不同原料、配方和制作工艺制成的聚氨酯产品也是多种多样，主要有聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯纤维、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂、聚氨酯预聚物等。其中聚氨酯泡沫塑料是使用广泛的通用材料。开孔PU软泡塑料具有高弹性、柔韧性、透气性、吸附特性和良好生物相容性。近年来经过功能化处理的开孔PU软泡塑料已经广泛应用于医用敷料的制作，国内外关于聚氨酯泡沫敷料的制作报道有多种，如US4773406和US4773408采用添加羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钙、果胶、明胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、胶原、梧桐胶的方法制备了厚度在1~10 cm，密度在0.16~0.8g/cm³的聚氨酯泡沫敷料。US7022890在聚氨酯泡沫中均匀掺杂超级吸水剂，如淀粉接枝丙烯酸钠、聚丙烯酰胺等，获得高吸水性聚氨酯泡沫，但由于这些吸水性物质是分散在泡沫体中的，易溶解在水中随水逸出，因此使用受到限制。CN1462614用亲水性聚氨酯软泡沫切片与透湿、透气、防水、隔菌的聚氨酯薄膜复合制得创伤敷料。US4906240通过聚乙二醇和丙三醇与TDI 反应而得预聚体，然后发泡获得吸收层泡沫。CN1741824以TDI和含质量分数75%氧化乙烯的氧化乙烯/氧化丙烯三羟基无规聚合物为原料制备预聚物，然后发泡获得的泡沫具有直径为10~80μm的微孔，具有相对较高的吸收率、湿透度，并将从伤口吸收的分泌液保留在其内。CN201811511343.9在聚氨酯预聚物使用二羟甲基丙酸作为扩链剂，在发泡过程中添加壳聚糖，后经发泡制成含有壳聚糖季铵盐的抗菌聚氨酯泡沫敷料。CN201810455427.9也采用相近方法，在发泡剂中添加聚六亚甲基胍盐酸盐或聚六亚甲基胍磷酸盐，用于聚氨酯预聚物混合的发泡过程，制成阳离子抗菌聚氨酯泡沫敷料。专业人员熟知在传统聚氨酯泡塑的发泡过程中添加亲水剂、无机抗菌剂、有机杀菌剂以及中药浸膏，都会影响聚氨酯发泡技术和工艺参数以及泡沫塑料物理力学特性，造成聚氨酯泡塑适用性变差。为了先解决此问题，本发明人曾在CN201811305537.3中使用端羟基聚醚季铵盐与甲苯二异氰酸酯的聚氨酯预聚物对市售商品聚氨酯泡沫进行后化学亲水抗菌改性，吸水性提高50倍，保水率提高12倍，改性前后的聚氨酯泡沫力学性能几乎没有变化。但是这种含有季铵阳离子的聚氨酯预聚物储存稳定性不高，另外对聚氨酯泡沫的后化学改性过程中有机溶剂挥发污染严重。