具有抗菌防霉功能的泡沫塑料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料及其制备方法，采用一步法制备泡沫塑料，工艺简单耗能低步骤少；所得具有抗菌防霉功能的泡沫塑料具有细密均匀的优质泡孔，机械性能好，具备优异且持久稳定的抗菌防霉效果。具备优异且持久稳定的抗菌防霉效果。

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌防霉功能的泡沫塑料


[0001]本专利技术属于泡沫塑料
，具体涉及一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料。

技术介绍

[0002]泡沫塑料又称微孔塑料，整体布满无数互相连通或互不连通的微孔而使表观密度明显降低的塑料。泡沫塑料是以塑料为基本组分并含有大量气泡的聚合物材料，因此也可以说是以气体为填料的复合塑料。泡沫塑料具有质轻、隔热、吸音、减震等诸多优良性能，是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有极其广泛的应用范围。
[0003]由于泡沫塑料材料中含有细菌、霉菌等所必需的营养物质，在合适的温度和湿度条件下，细菌和霉菌等微生物会大量繁殖，霉菌分泌物引起泡沫塑料的生物降解，随着人们生活水平的提高，越来越多的领域对材料的卫生性能提出了更高的要求，因此对于泡沫塑料的抗菌性也有了相应要求。通常使用的抗菌剂可分成无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然高分子抗菌剂。其中无机抗菌剂抗菌性强，但其抗菌持久性较差；有机抗菌剂选择性丰富同时抗菌效果优异；天然高分子抗菌剂生物相容性好、毒性小、抗菌性优良。
[0004]中国专利CN 110845700 A公开了一种抗菌阻燃软质聚氨酯泡沫塑料，包括以下质量份组分：聚醚多元醇50～100份、阻燃聚合物多元醇10～60份、盐酸胍基马来酸20～30份、硅油0.5～2份、二乙醇胺1～3份、多异氰酸酯80～120份、催化剂1～2.5份、去离子水4～10份，所述聚醚多元醇的平均羟基数为2～3、羟值为70～250mgKOH/g。专利技术的抗菌阻燃软质聚氨酯泡沫塑料，其泡沫密度、压缩强度、拉伸强度等物理指标符合要求，具有抗菌性。然而选用盐酸胍基马来酸作为有机抗菌剂，抗菌剂整体用量较多，且有机抗菌剂耐热性差，易产生耐药性，分解产物有毒，安全性不确定。
[0005]中国专利CN 108117762 A一种纳米二氧化钛抗菌塑料及其生产工艺，其由70～90份环氧基改性树脂、0.2～1份增塑剂、0.2～1.5份发泡剂、0.5～1份乙烯基双硬脂酰胺、0.5～1份硬脂酸锌、0.1～0.7份引发剂、0.2～0.8份抗氧化剂、0.3～0.8份表面活性剂、0.3～0.8份纳米二氧化钛、1～2份水制成，具有抗菌效果。采用超声辅助表面活性剂处理纳米二氧化钛，对纳米颗粒的分散有一定效果，但是无法抑制后续工艺中已分散纳米颗粒的自聚集现象，难以保证纳米成分的有效性。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种具有抗菌防霉功能的泡沫塑料。
[0007]具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法如下：
[0008](1)按重量份计，将40
‑
70份多元醇组合物和0.5
‑
1.8份复合抗菌剂在25℃
‑
30℃，相对湿度30
‑
60％条件下混合均匀；再加入50
‑
80份多异氰酸酯，400
‑
800rpm转速搅拌14
‑
30s后，注入已预热至60
‑
90℃的模具，在60
‑
90℃下3
‑
10min发泡成型，得到成型泡沫塑料；
[0009](2)将成型泡沫塑料连同模具一起放入80
‑
100℃烘箱烘2
‑
4h后自然冷却至室温，
从模具中剥离取出，即得。
[0010]所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)中的任一种。
[0011]所述多元醇组合物按重量份计为：80
‑
120份多元醇、2
‑
5份增塑剂、2
‑
8份催化剂、6
‑
14份发泡剂、3
‑
6份泡沫稳定剂。
[0012]所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇中的至少一种。
[0013]优选的，所述多元醇为羟值为350
‑
650mg KOH/g，官能度为2.8～3.6的聚醚多元醇混合物。
[0014]所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的任一种。
[0015]所述催化剂为有机锡类催化剂和/或叔胺类催化剂。
[0016]优选的，所述催化剂为有机锡类催化剂和叔胺类催化剂的混合物。
[0017]进一步优选的，所述催化剂由有机锡类催化剂和叔胺类催化剂按质量比(1
‑
2.4)：1组成。
[0018]所述有机锡类催化剂为二月桂酸二丁烯锡、辛酸亚锡中的一种。
[0019]所述叔胺类催化剂为三乙醇胺、三亚乙基二胺、三乙胺中的一种。
[0020]叔胺类催化剂对异氰酸基(
‑
NCO)/水(H2O)反应催化速率高，而有机锡类催化剂对
‑
NCO/H2O反应催化速率低，但对
‑
NCO/
‑
OH反应催化速率高，并能使生成物的分子量快速增加，生成凝胶，粘度快速上升。本专利技术主要发泡剂为化学发泡剂H2O，单独使用叔胺类催化剂时，气体的生成使体系黏度降低，影响链增长速率，从而造成气泡破裂，结构坍塌。单独使用有机锡类催化剂易造成体发泡不足，系统黏度过大。二者的合理复配可以同时催化发泡反应和链增长反应速度，使反应快速进行，并在发泡剂和泡沫稳定剂的共同作用下，使二者达到相互平衡，生成理想泡沫。并且有助于复合抗菌剂在泡沫塑料基体中均匀稳定的存在，发挥抗菌防霉功能。
[0021]所述发泡剂为水，或戊烷碳氢化合物和水的混合物。
[0022]优选的，所述发泡剂为戊烷碳氢化合物和水以质量比1：(2.2
‑
4.8)组成。
[0023]所述戊烷碳氢化合物为正戊烷、环戊烷、异戊烷中的一种。
[0024]异氰酸酯遇水反应产生CO2发泡气体并发热，戊烷碳氢化合物低沸点易气化，吸收反应热变成发泡气体。单独使用水作为发泡剂时，由于反应热无法快速传递散发，热量积压导致气体体积膨胀过快，易产生副反应，使生成的气泡孔径大而不均匀，且多为开孔。通过复配控制戊烷碳氢化合物与水的比例，使异氰酸酯与水发生化学反应生成CO2的发泡反应热被物理发泡剂戊烷碳氢化合物吸收，产生新的发泡气体同时降低温度，从而实现多点同时发泡，相互积压不易破裂，且气体膨胀速率在可控范围内，生成的泡沫细密，不单独使用开孔剂的情况下，控制开孔和闭孔比例适宜，提高泡沫塑料机械强度。
[0025]所述泡沫稳定剂为硅油泡沫稳定剂。起着乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用。
[0026]所述复合抗菌剂的制备方法为：
[0027]S1.按重量份计，将2
‑
4份纳米二氧化锡加入到76
‑
88份浓度为1
‑
8mg/mL薄层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量份计，将40
‑
70份多元醇组合物和0.5
‑
1.8份复合抗菌剂在25℃
‑
30℃，相对湿度30
‑
60％条件下混合均匀；再加入50
‑
80份多异氰酸酯，400
‑
800rpm转速搅拌14
‑
30s后，注入已预热至60
‑
90℃的模具，在60
‑
90℃下3
‑
10min发泡成型，得到成型泡沫塑料；(2)将成型泡沫塑料连同模具一起放入80
‑
100℃烘箱烘2
‑
4h后自然冷却至室温，从模具中剥离取出，即得。2.如权利要求1所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)中的任一种。3.如权利要求1所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述多元醇组合物按重量份计包含：80
‑
120份多元醇、2
‑
5份增塑剂、2
‑
8份催化剂、6
‑
14份发泡剂、3
‑
6份泡沫稳定剂。4.如权利要求3所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇中的至少一种。5.如权利要求3所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为有机锡类催化剂和叔胺类催化剂的混合物。6.如权利要求3所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为水与戊烷碳氢化合物的混合物。7.如权利要求3所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述泡沫稳定剂为硅油泡沫稳定剂。8.如权利要求1所述具有抗菌防霉功能的泡沫塑料的制备方法，其特征在于，所述复合抗菌剂的制备方法为：S1.按重量份计，将2
‑
4份纳米二氧化锡加入到76
‑
88份浓度为1
‑
8mg/mL薄层Ti3C2T
X
水分散液中，在室温、200
‑
400W、30<...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏旭东，丁向丽，
申请(专利权)人：宁波嘉信化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：