一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：（1）制备改性复合物；（2）抗菌复合填料表面改性处理；（3）制备抗菌增强改性聚氨酯树脂；（4）制备聚氨酯复合薄膜。本发明专利技术通过对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛进行表面改性处理，并加入到水性聚氨酯树脂的合成过程中，制备了具有本质抗菌属性的增强聚氨酯树脂，再通过与β‑环糊精/四氢呋喃复合物在纳米银抗菌液参与的情况下进行物理共混制备薄膜，使所制备的复合薄膜具有优异的广谱抗菌性、力学性能、和耐水性能，同时具有优异的透气防水性，综合性能优异，市场前景广阔。

Preparation of an Antibacterial Waterproof and Moisture Permeable Polyurethane Film

The invention discloses a preparation method of an antimicrobial waterproof and moisture permeable polyurethane film, which comprises the following steps: (1) preparation of a modified composite; (2) surface modification of an antimicrobial composite filler; (3) preparation of an antimicrobial reinforced modified polyurethane resin; (4) preparation of a polyurethane composite film. By surface modification of molybdenum tailings, bamboo charcoal powder and nano-titanium dioxide, and adding them into the synthesis process of waterborne polyurethane resin, the reinforced polyurethane resin with essential antimicrobial properties is prepared, and then the film is prepared by physical blending with beta cyclodextrin/tetrahydrofuran compound in the presence of nano-silver antimicrobial solution, so as to make the prepared composite film. It has excellent broad-spectrum antimicrobial properties, mechanical properties, water resistance, excellent air permeability and waterproof, excellent comprehensive performance, and broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法
本专利技术涉及聚氨酯薄膜制备
，特别是涉及一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法。
技术介绍
20世纪60年代以来，聚氯乙烯、氯丁橡胶及各种合成橡胶被广泛用于特殊环境用衣领域，由这些材料制成的衣物具有防水、防液体渗漏等优点，但与此同时，人体自身的新陈代谢产生的汗液却不能及时排出体外，使人产生闷热、冷湿等不舒适感，而这主要是因为此类聚合物材料缺乏“可呼吸性”造成的。以聚氨酯为原料的薄膜及涂层可巧妙地兼具防水和透湿这两个功能，同时不失自身原有的优良理化性能，是可以实现上述“可呼吸性”材料的理想之选。因此，聚氨酯薄膜在潜水衣、游泳衣、韵律衣及空气降落衣、充气水床、球内胆、皮划艇、救生圈等面料及内里材料等方面得到的广泛的应用。但现有聚氨酯薄膜在使用过程中还存在如下问题，影响使用效果和使用寿命：1、由于人体皮肤分泌的汗液所含有的有机成分较适宜细菌等微生物，现有防水透湿聚氨酯薄膜直接与皮肤接触，不具有抗菌性能或抗菌性能的持久性较短，牢固性差，抗菌效果不理想；2、薄膜的耐水性、力学强度和热稳定性不理想，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，能够解决现有防水透湿聚氨酯薄膜存在的上述缺点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：（1）制备改性复合物：将β-环糊精溶于N，N-二甲基乙酰胺中配成一定质量浓度的β-环糊精溶液，然后向其中加入一定量的四氢呋喃，搅拌反应后，然后加入足量的乙醇溶解未反应的四氢呋喃，过滤，得到β-环糊精/四氢呋喃复合物；（2）抗菌复合填料表面改性处理：将钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛按一定质量比例混合后，加入到聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中，搅拌混匀，从而对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的混合物进行表面处理；（3）制备抗菌增强改性聚氨酯树脂：按配方量计，将二羟甲基丁酸、异佛尔酮二异氰酸酯和聚己内酯二醇加入反应容器中，恒温水浴反应，然后加入步骤（2）中制备的抗菌复合填料，100～200r/min的搅拌条件下先后加入季戊四醇三丙烯酸酯和三乙胺，最后加入适量去离子水，高速搅拌反应，得到所述抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液；（4）制备聚氨酯复合薄膜：向步骤（3）中制备的抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液中加入流平剂、消泡剂、消光剂和纳米银抗菌液，搅拌混合均匀，再向其中加入一定量步骤（1）中制备的β-环糊精/四氢呋喃复合物，充分搅拌均匀后，将其滴于玻璃板上，并用玻璃棒刮制成膜，烘干得到所述抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述β-环糊精溶液的质量浓度为25～30%；所述四氢呋喃的加入量与所述β-环糊精的用量相同。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述搅拌反应的条件为：温度40～50℃，时间1～1.5h，搅拌速率100～200r/min。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比例为1～2：0.5～1：0.5～1；所述钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的总质量与所述聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量之比为1:10～15。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述配方量按重量份计，各组分的用量为：二羟甲基丁酸15～20份、异佛尔酮二异氰酸酯10～15份、聚己内酯二醇5～10份、抗菌复合填料5～8份、季戊四醇三丙烯酸酯5～10份、三乙胺3～5份。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述恒温水浴反应的条件为：温度85～90℃，时间1～1.5h；所述高速搅拌反应的条件为：搅拌速率500～800r/min，温度40～50℃，时间15～30min。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述季戊四醇三丙烯酸酯和三乙胺的加入时间间隔为3～3.5h，所述去离子水与三乙胺的加入时间间隔为0.5～1h。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述流平剂、消泡剂、消光剂和纳米银抗菌液的加入量分别占所述抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液质量分数的0.5～0.8%、2～3%、1～2%和5～10%；所述β-环糊精/四氢呋喃复合物的加入量占所述改性聚氨酯树脂质量分数的2～8%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述纳米银抗菌液中纳米银的质量浓度为50～70%。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，工艺设置合理，易于实现，其通过对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛进行表面改性处理，并加入到水性聚氨酯树脂的合成过程中，制备了具有本质抗菌属性的增强聚氨酯树脂，再通过与β-环糊精/四氢呋喃复合物在纳米银抗菌液参与的情况下进行物理共混制备薄膜，使所制备的复合薄膜具有优异的广谱抗菌性、力学性能、和耐水性能，同时具有优异的透气防水性，综合性能优异，市场前景广阔。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术实施例包括：实施例1本专利技术揭示了一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，其先利用表面改性的钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的混合物来制备抗菌增强改性的水性聚氨酯树脂乳液，使聚氨酯树脂具有本质抗菌性能，再利用β-环糊精/四氢呋喃复合物与抗菌增强改性的聚氨酯树脂在纳米银抗菌液参与的条件下进行物理共混，得到抗菌性能、力学性能和耐水性能透气性能都得到有效改善的聚氨酯复合薄膜。具体制备方法包括如下步骤：（1）制备改性复合物：将β-环糊精溶于N，N-二甲基乙酰胺中配成β-环糊精的质量浓度为25%的溶液，然后向其中加入与所述β-环糊精的用量相同的四氢呋喃，在40～50℃下以100～200r/min的速率搅拌反应1～1.5h后，90℃下干燥后，再加入足量的乙醇溶解未反应的四氢呋喃，真空过滤去除溶解有四氢呋喃的乙醇溶液，干燥后得到β-环糊精/四氢呋喃复合物；（2）抗菌复合填料表面改性处理：将钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛按1：0.5：0.5的质量比例混合后，再将上述混合物加入到聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中，使所述钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的总质量与所述聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的质量之比为1:10，搅拌混匀，以对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的混合物进行表面处理，备用；（3）制备抗菌增强改性聚氨酯树脂：按重量份计，将15份二羟甲基丁酸、10份异佛尔酮二异氰酸酯和5份聚己内酯二醇加入反应容器中，在85℃的恒温水浴中反应1.5h，然后加入5份步骤（2）中制备的抗菌复合填料，100r/min的搅拌，30℃的条件下先加入5份季戊四醇三丙烯酸酯，搅拌3h后加入3份三乙胺，15min后加入适量去离子水，在40℃的条件下以500r/min的速率高速搅拌反应30min，得到所述抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液；（4）制备聚氨酯复合薄膜：按占所述抗菌增强改性聚氨酯树脂质量分数计，向步骤（3）中制备的抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液中加入0.5%的流平剂、1%的消泡剂、2%的消光剂和5%的纳米银抗菌液（纳米银抗菌液中纳米银的质量浓度为50%），搅拌混合均匀，再向其中加入占所述改性聚氨酯树脂质量分数的2%的β-环糊精/四氢呋喃复合物，充分搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备改性复合物：将β‑环糊精溶于N，N‑二甲基乙酰胺中配成一定质量浓度的β‑环糊精溶液，然后向其中加入一定量的四氢呋喃，搅拌反应后，然后加入足量的乙醇溶解未反应的四氢呋喃，过滤，得到β‑环糊精/四氢呋喃复合物；（2）抗菌复合填料表面改性处理：将钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛按一定质量比例混合后，加入到聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中，搅拌混匀，从而对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的混合物进行表面处理；（3）制备抗菌增强改性聚氨酯树脂：按配方量计，将二羟甲基丁酸、异佛尔酮二异氰酸酯和聚己内酯二醇加入反应容器中，恒温水浴反应，然后加入步骤（2）中制备的抗菌复合填料，100～200r/min的搅拌条件下先后加入季戊四醇三丙烯酸酯和三乙胺，最后加入适量去离子水，高速搅拌反应，得到所述抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液；（4）制备聚氨酯复合薄膜：向步骤（3）中制备的抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液中加入流平剂、消泡剂、消光剂和纳米银抗菌液，搅拌混合均匀，再向其中加入一定量步骤（1）中制备的β‑环糊精/四氢呋喃复合物，充分搅拌均匀后，将其滴于玻璃板上，并用玻璃棒刮制成膜，烘干得到所述抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备改性复合物：将β-环糊精溶于N，N-二甲基乙酰胺中配成一定质量浓度的β-环糊精溶液，然后向其中加入一定量的四氢呋喃，搅拌反应后，然后加入足量的乙醇溶解未反应的四氢呋喃，过滤，得到β-环糊精/四氢呋喃复合物；（2）抗菌复合填料表面改性处理：将钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛按一定质量比例混合后，加入到聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中，搅拌混匀，从而对钼尾矿、竹炭粉和纳米二氧化钛的混合物进行表面处理；（3）制备抗菌增强改性聚氨酯树脂：按配方量计，将二羟甲基丁酸、异佛尔酮二异氰酸酯和聚己内酯二醇加入反应容器中，恒温水浴反应，然后加入步骤（2）中制备的抗菌复合填料，100～200r/min的搅拌条件下先后加入季戊四醇三丙烯酸酯和三乙胺，最后加入适量去离子水，高速搅拌反应，得到所述抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液；（4）制备聚氨酯复合薄膜：向步骤（3）中制备的抗菌增强改性聚氨酯树脂乳液中加入流平剂、消泡剂、消光剂和纳米银抗菌液，搅拌混合均匀，再向其中加入一定量步骤（1）中制备的β-环糊精/四氢呋喃复合物，充分搅拌均匀后，将其滴于玻璃板上，并用玻璃棒刮制成膜，烘干得到所述抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜。2.根据权利要求1所述的抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述β-环糊精溶液的质量浓度为25～30%；所述四氢呋喃的加入量与所述β-环糊精的用量相同。3.根据权利要求1所述的抗菌性防水透湿聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述搅拌反应的条件为：温度40～50℃，时间1～1.5h，搅拌速率100～200r/min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周喜峰，
申请(专利权)人：江苏宏远新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32