一种基于改性聚氨酯的高分子材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改性聚氨酯的高分子材料，包括如下重量份的原料：改性聚氨酯22

【技术实现步骤摘要】
240℃，双螺杆挤压后冷却，制得基于改性聚氨酯的高分子材料。
[0011]进一步，所述的改性聚氨酯的具体制备过程如下：
[0012]步骤S1，取聚己酯多元醇于烧瓶中并加热烧瓶至120℃，并在此温度下保持1小时，同时对烧瓶进行抽真空以除去水分，冷却至75℃后，加入六亚甲基异氰酸酯和催化剂在75℃下混合反应，反应时间为4小时，制得预聚体；
[0013]步骤S2，将步骤S1制得的预聚体、扩链剂、偶联剂、交联剂和纳米Ag-Zn/TiO2复合物投入密封高压反应釜中搅拌，搅拌速度为120rpm，搅拌后实施加热，加热温度为80℃，反应1小时，制得改性聚氨酯；本合成策略中，将抗菌离子Ti
4+
、Ag
+
和Zn
2+
引入到聚氨酯分子链间隙，保证抗菌粒子牢固、均匀地分散在聚氨酯内部，形成具有抗菌特性的改性聚氨酯，与此同时，银离子、锌离子和钛离子的协同效应可以使得改性聚氨酯的抗菌效果大大提升。
[0014]进一步，步骤A1所述的加热温度为110-130℃，搅拌速度为110-160rpm，搅拌时间为0.5-1.5小时。
[0015]进一步，步骤S1所述的聚己酯多元醇和六亚甲基异氰酸酯用量质量比为5:1，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡和羧酸铋中的一种，每10g聚己酯多元醇加入0.53g催化剂，烧瓶为四颈烧瓶，烧瓶配有机械搅拌器、氮气入口和回流冷凝器。
[0016]进一步，步骤S2所述的预聚物、扩链剂、偶联剂、交联剂、纳米Ag-Zn/TiO2复合物用量为100g:12g:8g:8g:20g，扩链剂为乙二醇，偶联剂为硅烷类偶联剂，交联剂为1，3-丙二醇。
[0017]进一步，步骤S2所述的纳米Ag-Zn/TiO2复合物的具体制备过程如下：
[0018]步骤C1，将钛酸丁酯和无水乙醇混合搅拌至均匀的溶液，然后逐滴加入无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸混合的混合溶液，制得中间体；
[0019]步骤C2，取中间体，加入AgNO3溶液和Zn(NO3)2溶液并不断搅拌至透明溶胶，在室温下陈化24小时得到凝胶，干燥后，经500℃煅烧1小时得到纳米Ag-Zn/TiO2复合物。
[0020]进一步，步骤C1所述的钛酸丁酯和无水乙醇的用量比为10g:100mL，无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸混合的混合溶液的用量为8mL，无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸的体积比为6:3:1。
[0021]进一步，步骤C2所述的中间体、AgNO3溶液、Zn(NO3)2的用量比为50mL:5mL:10mL，AgNO3溶液的物质的量浓度为0.28mol/L，Zn(NO3)2溶液的物质的量浓度为0.35mol/L。
[0022]一种基于改性聚氨酯的高分子材料的具体制备方法如下：
[0023]步骤A1，将改性聚氨酯、八甲基环四硅氧烷、乙酸异戊酯、3，4-二羟基苯乙酸、聚氯乙烯、乙烯基三胺倒入高温反应釜中，加热后进行充分的机械搅拌混合，制得混合料；
[0024]步骤A2，将步骤A1制备的混合料进行双螺杆挤压，双螺杆挤压第一阶段温度为165-180℃，第二阶段温度为185-200℃，第三阶段温度为205-220℃，第四阶段温度为225-240℃，双螺杆挤压后冷却，制得基于改性聚氨酯的高分子材料。
[0025]本专利技术的有益效果：通过在聚氨酯合成过程中引入抗菌粒子Ti
4+
、Ag
+
和Zn
2+
，抗菌离子通过静电作用与多个聚氨酯分子链之间复合形成交联的网状结构，从而保证抗菌粒子牢固、均匀地分散在聚氨酯内部，形成具有抗菌特性的改性聚氨酯，同时银离子、锌离子和钛离子的协同效应可以使得改性聚氨酯的抗菌效果大大提升。将该改性聚氨酯用于制备高分子材料，使得高分子材料具备抗菌防霉性能，从而被广泛用于食品、医疗、美容等领域。抗菌机理：由羟基、氨基、巯基等功能基团组成细胞合成酶的活性中心，基于改性聚氨酯的高
分子材料内部的银离子、钛离子，能够催化该活性中心，使其吸收环境中的紫外线，从而激活水或空气中的氧，产生活性氧离子(O
2-)和羟基自由基(
·
OH)，这些自由基团与细菌细胞中的糖苷、不饱和脂肪酸、蛋白质等物质发生反应，从而造成其正常结构被破坏，导致细菌或其他微生物丧失增殖能力，并快速凋亡。因而该基于改性聚氨酯的高分子材料能够发挥抗菌防霉效果。
具体实施方式
[0026]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1：
[0028]纳米Ag-Zn/TiO2复合物的具体制备过程如下：
[0029]步骤C1，将10g钛酸丁酯和100mL无水乙醇混合搅拌至均匀的溶液，然后逐滴加入8mL无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸的混合溶液，制得中间体，其中无水乙醇、蒸馏水、冰醋酸的体积比为6:3:1；
[0030]步骤C2，取50mL中间体，加入5mLAgNO3溶液和10mLZn(NO3)2溶液并不断搅拌至透明溶胶，在室温下陈化24小时得到凝胶，干燥后，经500℃煅烧1小时得到纳米Ag-Zn/TiO2复合物，其中AgNO3溶液的物质的量浓度为0.28mol/L，Zn(NO3)2溶液的物质的量浓度为0.35mol/L。
[0031]实施例2：
[0032]改性聚氨酯的具体制备过程如下：
[0033]步骤S1，取聚己酯多元醇于烧瓶中并加热烧瓶至120℃，并在此温度下保持1小时，同时对烧瓶进行抽真空以除去水分，冷却至75℃后，加入六亚甲基异氰酸酯和催化剂在75℃下混合反应，反应时间为4小时，制得预聚体，其中聚己酯多元醇和六亚甲基异氰酸酯用量质量比为5:1，催化剂为二月桂酸二丁基锡，每10g聚己酯多元醇加入0.53g催化剂；烧瓶为四颈烧瓶，烧瓶配有机械搅拌器、氮气入口和回流冷凝器；
[0034]步骤S2，将步骤S1制得的预聚体、扩链剂、偶联剂、交联剂和纳米Ag-Zn/TiO2复合物投入密封高压反应釜中搅拌，搅拌速度为120rpm，搅拌后实施加热，加热温度为80℃，反应1小时，制得改性聚氨酯，其中预聚物、扩链剂、偶联剂、交联剂、纳米Ag-Zn/TiO2复合物用量为100g:12g:8g:8g:20g，扩链剂为乙二醇，偶联剂为硅烷类偶联剂，交联剂为1，3-丙二醇。
[0035]实施例3
[0036]一种基于改性聚氨酯的高分子材料，包括如下重量份的原料：
[0037]改性聚氨酯22份、八甲基环四硅氧烷10份、乙酸异戊酯3份、3，4-二羟基苯乙酸4份、聚氯乙烯6份、乙烯基三胺4份；
[0038]一种基于改性聚氨酯的高分子材料的具体制备方法如下：
[0039]步骤A1，将改性聚氨酯、八甲基环四硅氧烷、乙酸异戊酯、3，4-二羟基苯乙酸、聚氯乙烯、乙烯基三胺倒入高温反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改性聚氨酯的高分子材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：改性聚氨酯22-34份、八甲基环四硅氧烷10-15份、乙酸异戊酯3-6份、3，4-二羟基苯乙酸4-8份、聚氯乙烯6-9份、乙烯基三胺4-8份；基于改性聚氨酯的高分子材料由如下步骤制成：步骤A1，将改性聚氨酯、八甲基环四硅氧烷、乙酸异戊酯、3，4-二羟基苯乙酸、聚氯乙烯、乙烯基三胺倒入高温反应釜中，加热后进行充分的机械搅拌混合，制得混合料；步骤A2，将步骤A1制备的混合料进行双螺杆挤压，双螺杆挤压第一阶段温度为165-180℃，第二阶段温度为185-200℃，第三阶段温度为205-220℃，第四阶段温度为225-240℃，双螺杆挤压后冷却，制得基于改性聚氨酯的高分子材料。2.根据权利要求1所述的一种基于改性聚氨酯的高分子材料，其特征在于：步骤A1所述的加热温度为110-130℃，搅拌速度为110-160rpm，搅拌时间为0.5-1.5小时。3.根据权利要求1所述的一种基于改性聚氨酯的高分子材料，其特征在于：所述的改性聚氨酯的具体制备过程如下：步骤S1，取聚己酯多元醇于烧瓶中并加热烧瓶至120℃，并在此温度下保持1小时，同时对烧瓶进行抽真空以除去水分，冷却至75℃后，加入六亚甲基异氰酸酯和催化剂在75℃下混合反应，反应时间为4小时，制得预聚体；步骤S2，将步骤S1制得的预聚体、扩链剂、偶联剂、交联剂和纳米Ag-Zn/TiO2复合物投入密封高压反应釜中搅拌，搅拌速度为120rpm，搅拌后实施加热，加热温度为80℃，反应1小时，制得改性聚氨酯。4.根据权利要求3所述的一种基于改性聚氨酯的高分子材料，其特征在于：步骤S1所述的聚己酯多元醇和六亚甲基异氰酸酯用量质量比为5:1，催化剂为二月桂酸二丁基锡和羧酸铋中的一种，每10g聚己酯多元醇加入0.53g催化剂。5.根据权利要求3所述的一种基于改性聚氨酯的高分子材料，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文祥，彭安玲，
申请(专利权)人：滁州环球聚氨酯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：