[发明专利]一种聚氨酯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯材料，其特征在于，包括以下原料：聚酯多元醇、十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯、蓖麻油醇、二月桂酸二丁基锡、弹性调节剂、表面活性剂、促进剂、成核剂、复合抗菌剂。

2.如权利要求1所述聚氨酯材料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚酯多元醇20-40份、十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯20-50份、蓖麻油醇2-10份、二月桂酸二丁基锡0.5-3份、弹性调节剂0.2-2份、表面活性剂1-4份、促进剂0.5-2份、成核剂1-3份、复合抗菌剂2-6份。

3.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述复合抗菌剂由以下方法制备而成：

将25-35重量份硝酸锌、20-30重量份硝酸银与30-50重量份硝酸钐加入到200-250重量份水中混合均匀，再加入0.1-0.2重量份氢氧化钠、0.1-0.3重量份十二烷基硫酸钠与0.05-0.15重量份1,3-双(3-缩水甘油基氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，在80-90℃搅拌6-8h；再进行微波处理10-16h，微波功率800-1200W；冷却至室温、过滤，用水清洗沉淀，干燥，即得。

4.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述表面活性剂为二甲基硅油、聚硅氧烷、环氧大豆油、改性大豆油和乙烯基硅油中的一种或两种以上。

5.如权利要求4所述聚氨酯材料，其特征在于，所述改性环氧大豆油的制备方法：将20-30重量份环氧大豆油和0.5-2重量份1-3mol/L氢氧化钾在600-800rpm搅拌5-20min，加入5-15重量份氯化石蜡加热至50-80℃，保温30-60min，加入0.2-1.5重量份十六烷基三甲基溴化铵，在600-800rpm下搅拌20-60min，升高温度至70-100℃继续搅拌40-70min，自然冷却室温得到改性环氧大豆油。

6.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述促进剂为环戊烷、一氟二氯乙烷、离子液体中的任一种；所述弹性调节剂为乙烯基硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上。

7.如权利要求1或2所述聚氨酯材料，其特征在于，所述成核剂为累托石、石墨烯、改性累托石、石墨烯复合材料中的任一种。

8.如权利要求7所述聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯复合材料的制备方法包括以下步骤：

(1)将1-10重量份磷酸、3-15重量份尿素混合，温度升至100-140℃，在1000-1500rpm下搅拌30-60min，将温度降至60-90℃，加入1-10重量份累托石、5-30重量份去离子水、0.5-3重量份改性剂，在60-100℃、300-600rpm下搅拌4-10h，反应结束后，将产物放入150-220℃烘箱中固化2-5h，得到改性累托石；

(2)石墨烯复合材料制备：将1-6重量份改性累托石和0.5-3重量份羧基化石墨烯分散在60-120重量份去离子水中，用1-3mol/LNaOH溶液调节pH＝8-10，将温度升至80-100℃，在600-900rpm下继续搅拌2-5h，用孔径为0.22-0.5μm、直径为50mm的有机滤膜进行抽滤，将得到沉淀在80-120℃下真空干燥3-6h，得到石墨烯复合材料。

9.如权利要求1-8任一项所述聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按重量份分别称取：聚酯多元醇、十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯、蓖麻油醇、二月桂酸二丁基锡、弹性调节剂、成核剂、促进剂、表面活性剂、复合抗菌剂；

S2、将聚酯多元醇、十二烷基苯-2,4-二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、弹性调节剂、成核剂、复合抗菌剂混合，在N₂环境下加热至60～100℃反应0.5-3h，然后降温至40～55℃，加入蓖麻油醇和促进剂，保温反应2-5h，得到聚氨酯预聚体；

S3、在聚氨酯预聚体中加入表面活性剂，搅拌均匀，在100～120℃下保温20-50min得到聚氨酯基料；

S4、将所得聚氨酯基料置于超临界发泡挤出机内，超临界发泡挤出机升温至120～160℃，向超临界发泡挤出机通入超临界CO₂流体，使超临界发泡挤出机内压力控制在20～30MPa下处理3-5h，再将温度降至80～100℃，然后快速泄压，泄压时间为30-80s，得到聚氨酯材料。