一种抗菌除臭聚氨酯泡沫及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌除臭聚氨酯泡沫的制备方法，属于化工材料领域。所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫包括如下重量份数的原料组分：竹加工剩余物或油茶蒲液化产物20‑40份；石油基聚醚多元醇30‑50份；蓖麻油基聚醚多元醇10‑20份；催化剂0.5‑2.5份；发泡剂4‑9份；抑菌剂0.5‑3.5份；异氰酸酯100份。所述催化剂为胺类催化剂，所述抑菌剂为从新鲜油茶籽壳或无患子果皮中提取纯化的多酚或皂甙。本发明专利技术的聚氨酯泡沫可以同时满足抗菌除臭、强度和环保等多方面的要求，可广泛应用于各个领域，特别适合应用于建筑、插花、电器等需要抗菌除臭，同时需要一定密度和强度的聚氨酯泡沫领域。

Antibacterial deodorizing polyurethane foam and processing method thereof

The invention relates to a preparation method of antibacterial deodorizing polyurethane foam, belonging to the field of chemical materials. The antibacterial and deodorizing raw materials of polyurethane foam comprises the following parts by weight: product of bamboo waste or liquefied 40 20 Pu camellia oil; polyether polyols 30 50; castor oil polyether polyol 10 20 0.5 2.5; catalyst; foaming agent 4 9 0.5; bacteriostatic agent 3.5; 100 isocyanate. The catalyst is an amine catalyst, and the bacteriostatic agent is a polyphenol or saponin extracted from a fresh oil tea seed shell or a fruit peel without the fruit. Polyurethane foam of the invention can satisfy the antibacterial and deodorizing, strength and environmental protection and other aspects of the requirements, can be widely used in various fields, especially suitable for building, flower arranging, appliances need antibacterial deodorant, and polyurethane foam with certain density and strength of the field.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌除臭聚氨酯泡沫及其加工方法
本专利技术涉及一种抗菌除臭聚氨酯泡沫的制备方法，属于化工材料领域。
技术介绍
聚氨酯泡沫是由异氰酸酯与聚醚多元醇经过加成缩聚反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物，是一种性能优异的合成高分子材料，已广泛应用于建筑、电器、包装、运输、花泥等领域，近年来得到了迅速的发展，在许多公共设施如公园、酒店、会议室、机场、火车站等使用。目前生产聚醚多元醇的原料均来源于石油化工产品，这些石化资源的大量使用，引起了日益严重的环境问题，如导致全球气温变暖、损害臭氧层、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、引起酸雨等自然灾害。此外，聚氨酯泡沫材料在公用设施的应用，也容易滋生细菌，造成交叉感染，危害人体健康。我国每年产生大量的竹材加工剩余物和茶油加工剩余物-油茶蒲，这些丰富的资源中含有大量的纤维素、半纤维素和木质素等富含羟基的聚合物，理论上这些聚合物可以替代聚醚多元醇与异氰酸酯发生亲核加成反应制备聚氨酯材料。液化技术可以将植物材料中纤维素、半纤维素和木质素等转化为富含羟基的液态物质，由于该液态产物成分复杂，部分替代石油基聚醚多元醇与异氰酸酯反应制备聚氨酯泡沫，可以保证聚氨酯泡沫产品的质量和性能。由此不仅提高了竹资源的利用率，降低聚氨酯材料生产成本，减少聚氨酯工业对石油产品的依赖，而且生产的聚氨酯产品具有可降解性和对环境友好的特点。目前市场上的抗菌除臭剂分为有机类、无机类和天然类，有机类抗菌除臭效果好，但对人体存在安全性问题；无机类抗菌除臭剂是利用对人体安全的Ag、Cu、Zn等金属离子的抗菌作用来抑制细菌繁殖。而天然类抗菌剂则起步较晚，应用较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种具有抗菌除臭和易降解特性的聚氨酯泡沫。本专利技术的上述目的通过如下技术实现：一种抗菌除臭聚氨酯泡沫，所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫包括如下重量份数的原料组分：竹加工剩余物或油茶蒲液化产物20-40份；石油基聚醚多元醇30-50份；蓖麻油基聚醚多元醇10-20份；催化剂0.5-2.5份；发泡剂4-9份；抑菌剂0.5-3.5份；异氰酸酯100份。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述的竹加工剩余物或油茶蒲液化产物的分子量为2500-3500，羟值为480-550mgKOH/g。竹加工剩余物或油茶蒲液化产物是通过液化技术制备的富含羟基且羟值为480-550mgKOH/g的液化产物，比如可以通过聚乙二醇400和丙三醇混合液化剂在硫酸催化下获得。由于液化产物成分复杂，只能部分替代石油基聚醚多元醇。同时液化产物中含有纤维素、半纤维素和木质素及其降解产物，赋予了聚氨酯泡沫产品生物可降解性。该羟值范围内制备的聚氨酯泡沫具有低密度和高强度的特性，适合用作插花、建筑、热水器、冰箱等的保温、隔热等。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述石油基聚醚多元醇羟值为400-460mgKOH/g。该羟值范围内制备的聚氨酯泡沫具有低密度和高强度等特性，适合用作插花，建筑、热水器、冰箱等的保温、隔热等。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述蓖麻油基聚醚多元醇为从蓖麻油中制备的聚醚多元醇，羟值为130-160mgKOH/g。该羟值范围内制备的聚氨酯泡沫具有较好的耐水性、力学特性和热稳定性，适合用作插花、建筑、热水器、冰箱等的保温、隔热等。蓖麻油基聚醚多元醇可以通过本领域技术人员已知的任何技术制备，也可以通过市售获得，如美国凡特鲁斯Vertellus天然蓖麻油改性聚氨酯多元醇D-140。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述催化剂为胺类催化剂。进一步优选，所述胺类催化剂为五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、四甲基己二胺中的一种或几种。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述发泡剂为含水10-25％的1，4-二氧六环。在上述抗菌除臭聚氨酯泡沫中，作为优选，所述抑菌剂为从新鲜油茶籽壳或无患子果皮中提取纯化的多酚或皂甙。所述新鲜油茶籽壳或无患子果皮为含多酚或皂甙含量较高的籽壳或果皮，所提取的多酚或皂甙的纯度达90％以上。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述抗菌除臭聚氨酯泡沫的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：称取20-40份竹加工剩余物或20-40份油茶蒲液化产物、30-50份石油基聚醚多元醇、10-20份蓖麻油基聚醚多元醇、0.5-2.5份催化剂、4-9份发泡剂、0.5-3.5份抑菌剂并混合搅拌均匀得A组分，再称取100份异氰酸酯，并将异氰酸酯与A组分混合搅拌均匀，置于模具中，在40-60℃反应成型得抗菌除臭聚氨酯泡沫。本专利技术以竹加工剩余物或油茶蒲液化产物为发泡原料，赋予聚氨酯泡沫产品生物可降解性。从废弃的油茶籽壳或无患子果皮中提取富含多酚或皂甙的物质，在发泡制备聚氨酯泡沫的过程中作为反应物参与了反应，同时赋予了聚氨酯泡沫抗菌除臭功能。新鲜油茶籽壳或无患子果中含有大量的多酚和皂甙，其抗菌除臭作用机理与传统的有机或无机的抗菌、除臭剂的作用机理差不多，都是利用氧化还原反应的作用机理来进行的。所不同的是多酚或皂甙含有多个羟基，可与异氰酸酯形成分子结合，作为一种原料参与聚合反应，不仅赋予聚氨酯泡沫抗菌除臭的功能，且具有长效性。因为本专利技术聚氨酯泡沫发泡原料中含有蓖麻油基聚醚多元醇，一是缓解对石油基聚醚多元醇的依赖，二是赋予聚氨酯泡沫较好的耐水性、力学特性和热稳定性。本专利技术的聚氨酯泡沫可以同时满足抗菌除臭、强度和环保等多方面的要求，可广泛应用于各个领域，特别适合应用于建筑、插花、电器等需要抗菌除臭，同时需要一定密度和强度的聚氨酯泡沫领域。本专利技术所制备的抗菌除臭聚氨酯泡沫的密度为25-35kg/m3、压缩强度(100-200)kPa。添加抑菌剂0.5-3.5份，金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌分别在聚氨酯泡沫周围5.5-24.5mm和5.3-25.4mm范围内无生长。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例说明，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1称取20份竹加工剩余物液化产物、50份石油基聚醚多元醇、20份蓖麻油基聚醚多元醇、0.5份催化剂五甲基二乙烯三胺、9份含水25％的1，4-二氧六环、0.5份从新鲜油茶籽壳中提取的多酚(即抑菌剂)，将称取得到的原料混合搅拌均匀得A组分，再称取100份异氰酸酯，并将异氰酸酯与A组分混合搅拌均匀，置于模具中，在60℃下反应成型，所制备的聚氨酯泡沫的密度为25kg/m3、压缩强度100kPa。抑菌试验结果表明：金黄色葡萄球菌在聚氨酯泡沫周围5.5mm范围无试验菌生长，大肠埃希氏菌在聚氨酯泡沫周围5.3mm范围无试验菌生长。实施例2称取30份油茶蒲液化产物、40份石油基聚醚多元醇、20份蓖麻油基聚醚多元醇、1份催化剂二甲基环己胺、8份含水15％的1，4-二氧六环、1份从新鲜无患子果皮中提取的皂甙(即抑菌剂)，将称取得到的原料混合搅拌均匀得A组分，再称取100份异氰酸酯，并将异氰酸酯与A组分混合搅拌均匀，置于模具中，在50℃下反应成型，所制备的聚氨酯泡沫的密度为28kg/m3、压缩强度120kPa。抑菌试验结果表明：金黄色葡萄球菌在聚氨酯泡沫周围5.9mm范围无试验菌生长，大肠埃希氏菌在聚氨酯泡沫周围6.2mm范围无试验菌生长。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫包括如下重量份数的原料组分：竹加工剩余物或油茶蒲液化产物 20‑40份；石油基聚醚多元醇 30‑50份；蓖麻油基聚醚多元醇 10‑20份；催化剂 0.5‑2.5份；发泡剂 4‑9份；抑菌剂 0.5‑3.5份；异氰酸酯 100份。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫包括如下重量份数的原料组分：竹加工剩余物或油茶蒲液化产物20-40份；石油基聚醚多元醇30-50份；蓖麻油基聚醚多元醇10-20份；催化剂0.5-2.5份；发泡剂4-9份；抑菌剂0.5-3.5份；异氰酸酯100份。2.根据权利要求1所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的竹加工剩余物或油茶蒲液化产物的分子量为2500-3500，羟值为480-550mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述石油基聚醚多元醇羟值为400-460mgKOH/g。4.根据权利要求1所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述蓖麻油基聚醚多元醇为从蓖麻油中制备的聚醚多元醇，羟值为130-160mgKOH/g。5.根据权利要求1所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述催化剂为胺类催化剂。6.根据权利要求5所述的抗菌除臭聚氨酯泡沫，其特征在于，所述胺类催化剂为五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金萍，杜孟浩，胡立松，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院亚热带林业研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33