一种抗菌防螨海绵及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗菌防螨海绵，包括以下重量份计的原料：聚醚多元醇40～80份、异氰酸酯8～16份、发泡剂3～6份、催化剂0.05～0.5份、抗菌防螨剂1～5份、氨基改性二氧化硅10～20份。本发明专利技术提供的抗菌防螨海绵原料廉价易得，制备方法简单，产品无毒无害，通过加入氨基改性二氧化硅作成核剂优化海绵的内部结构，为抗菌防螨剂提供了更好的载入条件，提高了抗菌防螨剂的负载率和负载均匀性，进而提高了得到海绵制品的抗菌防螨性能。绵制品的抗菌防螨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防螨海绵及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚氨酯人造海绵领域，特别是一种抗菌防螨海绵及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]软质聚氨酯泡沫塑料是最具代表性的人造海绵品种之一，三维多孔结构赋予了海绵非常好的弹性、柔软性与吸湿性的特点，目前已广泛应用于沙发、床垫、坐垫、枕头等软体家具和服饰垫材、生物医疗等行业。海绵制品因其多孔性和吸湿性，容易沾染汗液等污渍，引起细菌和螨虫滋生，对人体健康产生严重危害。随着人们对生活品质要求的提高，除了要求海绵家具制品的舒适性外，还对安全性、抗菌性等提出了要求。
[0003]目前，已有使用掺杂石墨烯共混发泡制备抗菌海绵的方法，通过掺杂石墨烯提高海绵的力学性能并使其具有一定的抗菌能力。然而，石墨烯制备困难、造价高昂，难以大规模推广于消费级家具市场。此外，吸入石墨烯颗粒或直接接触石墨烯可能会对人体造成损伤。同时，石墨烯的添加也会对海绵本身的性能造成不可逆的影响，例如，炭黑的粒径大小和含量对聚氨酯的表观粘度和流动性以及发泡性能会产生一定程度的影响，不利于胶乳海绵的发泡；石墨烯与海绵间存在的相容性问题，复合后的海绵材料孔隙大小不均，进而影响海绵制品的舒适性。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种抗菌防螨海绵。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种抗菌防螨海绵，包括以下重量份计的原料：
[0007]聚醚多元醇40～80份、异氰酸酯8～16份、发泡剂3～6份、催化剂0.05～0.5份、抗菌防螨剂1～5份、氨基改性二氧化硅10～20份。
[0008]优选地，包括以下重量份计的原料：
[0009]聚醚多元醇60份、异氰酸酯12份、发泡剂4.5份、催化剂0.25份、抗菌防螨剂3份、氨基改性二氧化硅15份。
[0010]优选地，所述抗菌防螨剂为聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)、纳米二氧化锰载银或纳米二氧化锰载铜中的一种或两种以上的组合物。
[0011]优选地，抗菌防螨海绵中的异氰酸酯指数为0.7～0.9。
[0012]优选地，所述发泡剂包括偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二异丁腈或碳酸氢钠中的一种或两种以上的组合物。
[0013]优选地，所述氨基改性二氧化硅由以下方法制备：
[0014]1)将二氧化硅与甲苯混合，超声分散20～40min；
[0015]2)逐滴加入氨基硅烷偶联剂混合，超声分散5～10min；
[0016]3)加热进行反应，反应结束后离心，取沉淀进行清洗、干燥、粉碎，即得到所述氨基
改性二氧化硅；
[0017]其中，所述二氧化硅、甲苯、氨基硅烷偶联剂的重量比为：(2～4):(90～95):(4～6)；所述加热反应的温度为80～90℃；所述加热反应时间为5～8h。
[0018]本专利技术的目的之二在于提供一种本专利技术目的之一提供的抗菌防螨海绵的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)取聚醚多元醇、发泡剂、氨基改性二氧化硅混合浸泡得到混合液A；
[0020]2)向混合液A中加入催化剂、抗菌防螨剂，搅拌均匀，得到混合液B；
[0021]3)向混合液B中迅速加入异氰酸酯，高速搅拌，将搅拌后的混合液加入发泡箱中发泡，即得到所述抗菌防螨海绵。
[0022]优选地，步骤1)中聚醚多元醇、发泡剂和氨基改性二氧化硅混合浸泡的时间为30～40min；步骤3)中高速搅拌的搅拌转速为1000～2000r/min，搅拌时间为40～60s。
[0023]优选地，发泡温度为100℃～200℃；加入发泡箱中发泡的时间为5～20min。
[0024]本专利技术的目的之三在于提供一种本专利技术目的之一提供的抗菌防螨海绵的制备方法用作软性垫材的应用。
[0025]相较于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0026]1)本专利技术提供的抗菌防螨海绵由聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂、抗菌防螨剂和氨基改性二氧化硅混合发泡得到，加入氨基改性二氧化硅作为成核剂，能抗菌防螨剂能均匀地分散在海绵内，避免了抗菌防螨剂和海绵间存在的相容性问题，而且复合后的海绵孔隙大小均匀，使得海绵具有抗菌效果的时候还具有舒适性。另外，氨基改性二氧化硅与普通的二氧化硅相比，当普通的SiO2作为成核剂时，由于其表面具有较强的作用能，在与其他聚合物混合时容易团聚，而经过氨基改性的二氧化硅能够很好地分散在聚合物集体中，优化了制备得到的海绵的微观结构。本专利技术的抗菌防螨海绵的原料廉价易得，制备方法简单，产品无毒无害，适合工业上的大规模生产。
[0027]2)氨基改性的二氧化硅还能与发泡剂碳酸氢钠分解产生的二氧化钛气体发生两性离子吸附，使发泡气体在聚氨酯基体内分布均匀，大大提高了产品的开孔率和孔径大小的均匀性。
[0028]3)本专利技术提供的抗菌防螨海绵通过加入氨基改性二氧化硅作成核剂优化海绵的内部结构，为抗菌防螨剂提供了更好的载入条件，提高了抗菌防螨剂的负载率和负载均匀性，进而提高了得到海绵制品的抗菌防螨性能。
具体实施方式
[0029]下面详细讨论了本专利技术的具体实施方式，显然，这仅仅是出于说明的目的进行的，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]本专利技术实施例提供了一种抗菌防螨海绵，包括以下重量份计的原料：
[0031]聚醚多元醇40～80份、异氰酸酯8～16份、发泡剂3～6份、催化剂0.05～0.5份、抗菌防螨剂1～5份、氨基改性二氧化硅10～20份。
[0032]在一个实施例中，包括以下重量份计的原料：
[0033]聚醚多元醇60份、异氰酸酯12份、发泡剂4.5份、催化剂0.25份、抗菌防螨剂3份、氨基改性二氧化硅15份。
[0034]在发泡过程中，往往需要克服较高的自由能能垒，也就是形成了均相成核。但根据经典成核理论的论述，在聚合物基体发泡中加入固体无机颗粒作成核剂，这些颗粒会在聚合物基体中充满两相界面，当发泡剂分解产生气体后，就会依附在成核剂表面优先产生气泡，促进异相成核的形成，而异相成核过程所需要克服的自由能能垒远远小于均相成核，从而会对泡沫的结构产生影响，使得泡沫孔径更集中和均匀。
[0035]普通的SiO2作成核剂时，由于其表面具有较强的作用能，在与其他聚合物混合时容易团聚，而经过氨基改性的二氧化硅能够很好地分散在聚合物集体中，优化了制备得到的海绵的微观结构。
[0036]在一个实施例中，所述催化剂为胺催化剂或有机锡催化剂。
[0037]在一个实施例中，所述抗菌防螨剂为PHMG、纳米二氧化锰载银或纳米二氧化锰载铜中的一种或两种以上的组合物。
[0038]PHMG、纳米二氧化锰载银或纳米二氧化锰载铜中可通过静电作用吸附微生物，纳米银离子、铜离子或PHMG胍盐基团中的亲脂性链段刺破细菌细胞膜使细菌死亡，同时能减少螨虫的滋生。此外，纳米粒子杀菌剂的添加属于物理共混改性，对海绵产品的机械性能存在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防螨海绵，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚醚多元醇40～80份、异氰酸酯8～16份、发泡剂3～6份、催化剂0.05～0.5份、抗菌防螨剂1～5份、氨基改性二氧化硅10～20份。2.根据权利要求1所述的一种抗菌防螨海绵，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚醚多元醇60份、异氰酸酯12份、发泡剂4.5份、催化剂0.25份、抗菌防螨剂3份、氨基改性二氧化硅15份。3.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防螨海绵，其特征在于，所述抗菌防螨剂为聚六亚甲基胍盐酸盐、纳米二氧化锰载银或纳米二氧化锰载铜中的一种或两种以上的组合物。4.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防螨海绵，其特征在于，所述抗菌防螨海绵的异氰酸酯指数为0.7～0.9。5.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防螨海绵，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二异丁腈或碳酸氢钠中的一种或两种以上的组合物。6.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防螨海绵，其特征在于，所述氨基改性二氧化硅由以下方法制备：1)将二氧化硅与甲苯混合，超声分散20～40min；2)逐滴加入氨基硅烷偶联剂混合，超声分散5～10min；3)加热进...

【专利技术属性】
技术研发人员：包阔，苏舟，张硕，
申请(专利权)人：清翠空气技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：