抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法及应用。以质量份数计，抗菌聚氨酯复合树的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；其中，聚氨酯预聚体选自聚酯型预聚体和聚醚型预聚体中的至少一种。该抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，同时能保持良好的力学性能，且在经长时间连续光固化打印时，仍能保持高抗菌性。仍能保持高抗菌性。

【技术实现步骤摘要】
抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料
，特别是涉及一种抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]3D打印属于快速原型制造技术的一种，是一种通过逐层增加堆积材料来生成三维实体的快速增材制造技术，不但克服了传统减材制造产生的损耗，而且使得产品制造更加智能化、精准化和高效化，其中，打印材料是3D打印的物质基础。随着高分子材料工业的迅猛发展，聚氨酯以其卓越的性能和低廉的价格广泛应用与食品加工、包装工业和医疗等各个领域，同时也成为主要的打印材料，以制备各种聚氨酯制品。
[0003]然而，传统的聚氨酯材料在使用和存放过程中极易生长和繁殖细菌，而聚氨酯常备用于制备与人体长时间亲密接触的用品，例如方向盘护套、车门扶手、转向操纵杆蒙皮等，如此，不利于人体健康。传统技术中，高分子材料的抗菌性主要是通过有机反应形成有机抗菌基团或添加无机抗菌剂两种方式实现。例如，通过将有机抗菌剂和聚氨酯经反应结合起来合成具有抗菌性能聚氨酯，其中有机抗菌单体已经接上聚氨酯长链，因此可达到永久的抗菌性能，但由于光固化聚氨酯的配方复杂，需要考虑其光反应性能，有机抗菌剂的加入会对其光反应性能产生不利影响，而无机抗菌剂的加入则会对聚氨酯的力学性能产生不利影响
[0004]因此，现有技术仍有待发展。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种兼具有优异的抗菌性和力学性能的抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用。
[0006]本专利技术的技术方案如下。<br/>[0007]本专利技术的一方面提供了一种抗菌聚氨酯复合树脂，以质量份数计，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；
[0008]其中，所述聚氨酯预聚体选自聚酯型聚氨酯预聚体和聚醚型聚氨酯预聚体中的至少一种。
[0009]在其中一些实施例中，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～30.7份稀释剂、4份～5份交联剂、1.5份～2份光引发剂及9份～9.2份扩链剂。
[0010]在其中一些实施例中，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份聚氨酯预聚体、0.4份无机抗菌剂、29.5份稀释剂、4.5份交联剂、2份光引发剂及9.1份扩链剂。
[0011]在其中一些实施例中，所述聚氨酯预聚体为聚醚型聚氨酯预聚体；和/或
[0012]所述聚氨酯预聚体的粘度为130000cps～1500000cps。
[0013]在其中一些实施例中，所述聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基团的百分含量为4％～5％。
[0014]在其中一些实施例中，所述无机抗菌剂为ZnO/Ag复合抗菌剂。
[0015]在其中一些实施例中，所述扩链剂包括2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酸
‑2‑
(2
‑
甲氧基乙氧基)乙酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
[0016]本专利技术的另一方面，提供了一种抗菌聚氨酯复合树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0017]提供如上所述的抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料；
[0018]将所述聚氨酯预聚体、所述无机抗菌剂、所述稀释剂、所述交联剂和所述光引发剂混合，然后进行脱泡处理，得到树脂前驱体；
[0019]将所述树脂前驱体与所述扩链剂混合，并进行脱泡处理，得到抗菌聚氨酯复合树脂。
[0020]本专利技术的又一方面，提供了一种抗菌光固化树脂制品，所述抗菌光固化树脂制品的原材包括如上所述的抗菌聚氨酯复合树脂。
[0021]在其中一些实施例中，将所述原材依次经光固化打印处理和热固化处理，得到所述抗菌光固化树脂制品。
[0022]在其中一些实施例中，所述光固化打印处理的面速度大于50mm/h。
[0023]本专利技术的又一方面，提供了一种3D打印方法，包括如下步骤：
[0024]以如上所述的抗菌聚氨酯复合树脂作为光敏树脂，进行3D光固化打印。
[0025]本专利技术的抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料含有特定比例的聚氨酯预聚体、无机抗菌剂、稀释剂、交联剂、光引发剂和扩链剂，各组分协调作用，使抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，同时能保持良好的力学性能，且在经长时间连续光固化打印处理时，仍能保持高抗菌性。该聚氨酯预聚体用于制备抗菌光固化树脂制品时，能缓减制品表面细菌的滋生，从而能保护人体健康，且同时兼具良好的力学性能，进而提高制品的使用寿命。
[0026]本专利技术的抗菌聚氨酯复合树脂的制备方法中，制备原料含有特定比例的聚氨酯预聚体、无机抗菌剂、稀释剂、交联剂、光引发剂和扩链剂，各组分协调作用，使制得的抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，同时能保持良好的力学性能。
[0027]本专利技术的抗菌光固化树脂制品的原材包括如上述的抗菌聚氨酯复合树脂。该抗菌光固化树脂制品具有优异的力学性能，同时能缓解细菌的滋生，保护人体健康。进一步地，上述抗菌光固化树脂制品的制备步骤包括如下步骤：将原材依次经光固化打印处理和热固化处理，的搭配所述抗菌光固化树脂制。其中，原材包括如上述的抗菌聚氨酯复合树脂，通过无机抗菌剂与其他各组分协调作用，以使抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，无机抗菌剂并不会对抗菌聚氨酯复合树脂的光固化性能产生影响，光固化速度快，能在光固化打印处理的面速度大于50mm/h的情况下顺利进行固化。
[0028]上述3D打印方法中，以如上所述的抗菌聚氨酯复合树脂作为光敏树脂，进行3D光固化打印，通过无机抗菌剂与其他各组分协调作用，抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，且无机抗菌剂并不会对抗菌聚氨酯复合树脂的光固化性能产生影响，光固化速度快，制得的产品兼具优异的力学性能及抗菌性能。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]本专利技术一实施方式提供一种抗菌聚氨酯复合树脂，以质量份数计，抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；
[0032]其中，聚氨酯预聚体选自聚酯型聚氨酯预聚体和聚醚型聚氨酯预聚体中的至少一种。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，以质量份数计，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；其中，所述聚氨酯预聚体选自聚酯型聚氨酯预聚体和聚醚型聚氨酯预聚体中的至少一种。2.如权利要求1所述的抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～30.7份稀释剂、4份～5份交联剂、1.5份～2份光引发剂及9份～9.2份扩链剂。3.如权利要求1所述的抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份聚氨酯预聚体、0.4份无机抗菌剂、29.5份稀释剂、4.5份交联剂、2份光引发剂及9.1份扩链剂。4.如权利要求1～3任一项所述的抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，所述聚氨酯预聚体为聚醚型聚氨酯预聚体；和/或所述聚氨酯预聚体的粘度为130000cps～1500000cps。5.如权利要求1～3任一项所述的抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，所述聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基团的百分含量为4％～5％。6.如权利要求1～3任一项所述的抗菌聚氨酯复合树脂，其特征在于，所述无机抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹤，张彦彪，乔小兵，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：