一种纳米抗菌聚氨酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种纳米抗菌聚氨酯组合物及其制备方法，由50-90重量份的聚酯多元醇、3-10重量份的聚醚多元醇、20-45重量份的异氰酸酯、5-20重量份的扩链剂、1-5重量份的改性无机纳米抗菌剂、1-2重量份的防霉添加剂、0.1-2重量份的抗氧化剂、1-3重量份的水解稳定剂、1-3重量份的阻燃剂、0.1-3重量份的爽滑剂、0.2-3重量份的抗粘连剂和1-20重量份的填充剂混合制备而成。本发明专利技术通过创新改性无机纳米抗菌剂并将其创新的添加到聚氨酯预聚物中，使得所制备的纳米抗菌聚氨酯组合物具有较好的抗菌性能，针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99以上，同时所制得的聚氨酯组合物还具有耐磨性高、弹性韧性好、硬度大、撕拉强度高等技术优势，大大促进了抗菌性TPU材料的广泛使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出，由50-90重量份的聚酯多元醇、3-10重量份的聚醚多元醇、20-45重量份的异氰酸酯、5-20重量份的扩链剂、1-5重量份的改性无机纳米抗菌剂、1-2重量份的防霉添加剂、0.1-2重量份的抗氧化剂、1-3重量份的水解稳定剂、1-3重量份的阻燃剂、0.1-3重量份的爽滑剂、0.2-3重量份的抗粘连剂和1-20重量份的填充剂混合制备而成。本专利技术通过创新改性无机纳米抗菌剂并将其创新的添加到聚氨酯预聚物中，使得所制备的纳米抗菌聚氨酯组合物具有较好的抗菌性能，针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99以上，同时所制得的聚氨酯组合物还具有耐磨性高、弹性韧性好、硬度大、撕拉强度高等技术优势，大大促进了抗菌性TPU材料的广泛使用。【专利说明】
本专利技术涉及抗菌聚合物制备技术，更具体的涉及一种纳米抗菌聚氨酯组合物及其 制备方法。
技术介绍
TPU (Thermoplastic polyurethanes)材料是一种热塑性聚氨酯弹性体材料，具有 硬度范围宽、耐磨耐油、透明、弹性好等优点，因此在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领 域得到广泛应用，并有逐步代替PVC以满足越来越多领域环保要求的趋势。因此TPU材料 是一种新型的具有广阔市场前景的材料，但是由于TPU材料本身不具备抗菌杀菌性能，在 一些对抗菌要求较高的领域无法获得广泛的使用，尽管现有技术中出现了一些在聚氨酯组 合物中添加有抗菌剂的材料，但是其抗菌性能较差，尤其是对常见的大肠杆菌和金黄色葡 萄球菌抗菌效果较差，同时通过添加抗菌组份后使得整个聚合物材料的硬度、韧性和撕拉 强度等出现降低，严重影响了整个聚氨酯弹性体材料的使用性能，因此提供一种具有高抗 菌功能的、耐黄变性高、透明度高、弹性韧性好的热塑性聚氨酯弹性体材料具有较大的市场 价值。
技术实现思路
本专利技术基于上述现有技术问题，提出， 通过创新改性无机纳米抗菌剂并将其创新的添加到聚氨酯预聚物中，使得所制备的纳米抗 菌聚氨酯组合物具有较好的抗菌性能，针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99 以上，同时所制得的聚氨酯组合物还具有耐磨性高、弹性韧性好、硬度大、撕拉强度高等技 术优势，大大促进了抗菌性TPU材料的广泛使用。 本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下： -种纳米抗菌聚氨酯组合物，由50-90重量份的聚酯多元醇、3-10重量份的聚醚 多元醇、20-45重量份的异氰酸酯、5-20重量份的扩链剂、1-5重量份的改性无机纳米抗菌 剂、1-2重量份的防霉添加剂、0. 1-2重量份的抗氧化剂、1-3重量份的水解稳定剂、1-3重量 份的阻燃剂、〇. 1-3重量份的爽滑剂、0. 2-3重量份的抗粘连剂和1-20重量份的填充剂混 合制备而成，其中所述防霉添加剂由防霉剂和石蜡按质量1:1混合制得，且所述防霉剂由 十二烷基-a -D葡萄糖苷、酮康唑、甲硝唑和苯甲酸钠按照重量份数比2-3 :4-6 :3-5 :7-10 混合制备得到，且所述防霉剂以20-40nm的纳米粒状态均匀分散于所述石蜡中；其中所述 改性无机纳米抗菌剂通过异氰酸酯的NC0基团对光催化活化下无机纳米抗菌剂的表面活 性羟基进行如下改性反应得到： 【权利要求】1. 一种纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，由50-90重量份的聚酯多元醇、3-10重 量份的聚醚多元醇、20-45重量份的异氰酸酯、5-20重量份的扩链剂、1-5重量份的改性无 机纳米抗菌剂、1-2重量份的防霉添加剂、0. 1-2重量份的抗氧化剂、1-3重量份的水解稳定 剂、1-3重量份的阻燃剂、0. 1-3重量份的爽滑剂、0. 2-3重量份的抗粘连剂和1-20重量份的 填充剂混合制备而成，其中所述防霉添加剂由防霉剂和石蜡按质量1:1混合制得，且所述 防霉剂由十二烷基- a -D葡萄糖苷、酮康唑、甲硝唑和苯甲酸钠按照重量份数比2-3 :4_6 : 3-5 :7-10混合制备得到，且所述防霉剂以20-40nm的纳米粒状态均匀分散于所述石蜡中； 其中所述改性无机纳米抗菌剂通过异氰酸酯的NCO基团对光催化活化下无机纳米抗菌剂 的表面活性羟基进行如下改性反应得到：;其中所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，所述改性 无机纳米抗菌剂通过接枝的方法接枝到聚氨酯预聚物的分子链中，基本反应式如下：2. 根据权利要求1所述的纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，其中所述无机纳米抗 菌剂由锐钛型Ti02粉体掺杂微量银组成，且银与Ti0 2粉体的掺杂重量比为1-1. 6:100,同 时所述银与Ti02粉体的粒径在8-30nm之间。3. 根据权利要求1或2所述的纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，其中所述的聚 酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁 二醇酯二醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇中的一种或多种；其中所述的聚醚多元醇选 自聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和四氢呋喃-环氧丙烷共聚醚中 的一种或多种；其中所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯（TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI )、1，5-萘二异氰酸酯（NDI )、对苯二异氰酸酯（ΡΗ)Ι)和二甲基联苯二异氰酸酯（TODI) 中的一种或多种；其中所述的扩链剂选自1，4- 丁二醇、1，6-己二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、 4, 4-亚甲基双（3-氯-2, 6-二乙基苯胺）M-⑶EA、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种； 其中所述的抗氧化剂为抗氧剂-264、双酚A、亚磷酸三苯酯、抗氧剂-1010、抗氧剂1076或 亚磷酸三酯；其中所述的水解稳定剂为炭化二亚胺；其中所述的爽滑剂选自芥酸酰胺、硬 脂酰胺、硬脂酸锌或油酸酰胺中的一种；其中所述的抗粘连剂选自石蜡、芥酸酰胺、硬脂酰 胺或纳米二氧化硅中的一种或多种；其中所述的填充剂选自碳酸钙或高岭土中的一种或多 种。4. 根据权利要求1-3任一项所述的纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，所述的阻燃 剂由质量百分比含量为45%-60%的熔融指数处于5-10g/10min的聚丙烯、质量百分比含量 为10%-20%的熔融指数在1. 0-1. 8 g/10min的聚乙烯、质量百分比含量为20%-30%的选自 粉末状滑石、高岭石、絹云母、二氧化硅以及硅藻土中的至少一种无机填料和质量百分比含 量为10%-25%的选自十溴二苯基醚、十二氯十二氢二甲桥苯唑环辛烯或其混合物的有机阻 燃卤化物混合制得。5. 根据权利要求1-4任一项所述的纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，所述纳 米抗菌聚氨酯组合物针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率> 99%、最小抑菌浓度 30-50ppm、耐黄变等级彡4级、拉伸强度彡55MPa、撕裂强度彡100kg/cm、伸长率彡550%、邵 尔硬度70A-98A。6. 权利要求1-5任一项所述纳米抗菌聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： 步骤一、制备改性无机纳米抗菌剂，通过异氰酸酯的NC0基团对光 催化活化下无机纳米抗菌剂的表面活性羟基进行如下改性反应得到：步骤二、制备防霉添加剂，由防霉剂和石蜡按质量1:1混合制得； 步骤三、将50-90重量份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米抗菌聚氨酯组合物，其特征在于，由50‑90重量份的聚酯多元醇、3‑10重量份的聚醚多元醇、20‑45重量份的异氰酸酯、5‑20重量份的扩链剂、1‑5重量份的改性无机纳米抗菌剂、1‑2重量份的防霉添加剂、0.1‑2重量份的抗氧化剂、1‑3重量份的水解稳定剂、1‑3重量份的阻燃剂、0.1‑3重量份的爽滑剂、0.2‑3重量份的抗粘连剂和1‑20重量份的填充剂混合制备而成，其中所述防霉添加剂由防霉剂和石蜡按质量1:1混合制得，且所述防霉剂由十二烷基‑α‑D葡萄糖苷、酮康唑、甲硝唑和苯甲酸钠按照重量份数比2‑3：4‑6：3‑5：7‑10混合制备得到，且所述防霉剂以20‑40nm的纳米粒状态均匀分散于所述石蜡中；其中所述改性无机纳米抗菌剂通过异氰酸酯的NCO基团对光催化活化下无机纳米抗菌剂的表面活性羟基进行如下改性反应得到：；其中所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，所述改性无机纳米抗菌剂通过接枝的方法接枝到聚氨酯预聚物的分子链中，基本反应式如下：。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王一良，何建雄，
申请(专利权)人：东莞市吉鑫高分子科技有限公司，苏州市雄林新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44