一种负载AgNPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，属于材料科学技术领域。首先配制不同浓度的银氨溶液，并将确定质量的聚氨酯泡沫通过超声充分浸渍在银氨溶液中；然后加入确定的醛类化合物将Ag

【技术实现步骤摘要】
一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料科学
，具体涉及一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯泡沫作为合成吸油材料之一，工艺成熟，成本低，具有高孔隙率、高弹性等特点，可作为耐久性吸油材料重复使用，但聚氨酯泡沫上含有丰富的含氧基团，使得泡沫在吸油的同时也会吸水，造成油水选择性变差，因此聚氨酯泡沫的疏水改性是提高油水分离能力的关键。且实际环境中的菌群繁多，种类复杂，附着在聚氨酯泡沫上会堵塞其泡孔，从而降低吸附效率。因此研究一种新型聚氨酯泡沫对满足可持续发展的要求具有重要意义。
[0003]现有的聚氨酯泡沫可以通过引入纳米颗粒来提高疏水性，钟银燕将Fe3O4纳米颗粒均匀分散在二元醇中，令其与异氰酸酯反应发泡制备聚氨酯泡沫，然后利用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对制备的泡沫进行表面改性得到了超疏水磁性木质素基聚氨酯泡沫，(钟银燕.木质素基聚氨酯泡沫制备及在油水分离的应用研究[D].东北电力大学,2022.DOI:10.27008/d.cnki.gdbdc.2022.000178.)，虽然此泡沫的疏水性得到提升，但因其无抗菌物质的存在，因而没有良好的抗菌性；任龙芳等利用十六烷基三甲氧基硅烷对花生壳粉末进行疏水改性，然后用预聚体法制备了负载疏水花生壳的聚氨酯泡沫(H
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PSP
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PUF)，(任龙芳,汤正,胡艳,强涛涛.疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能[J].精细化工,2023,40(02):263
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271.DOI:10.13550/j.jxhg.20220409.)，所得到的泡沫具有生物质基材，适合细菌生长，因此抑菌效果不佳；也可以在聚氨酯泡沫中引入氟、硅等低表面能的化合物改善其疏水性，王维等人用半预聚体法在制备聚氨酯泡沫的过程中添加不同量的全氟聚醚得到水接触角不同的聚氨酯泡沫，最大角度为139.7
°
，其水接触角还有很大提升空间(王维,王冬,东为富.新型疏水聚氨酯硬质泡沫的绿色制备及其性能研究[J].中国塑料,2021,35(04):23
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29.DOI:10.19491/j.issn.1001
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9278.2021.04.005.)。抗菌型的聚氨酯泡沫可以通过掺入Ag
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来提高抗菌型，李淑琪在聚氨酯预聚体成功制备后发泡前，将催化剂与硝酸银水溶液混合，加入预聚体中发泡制得负载纳米银的木质素基聚氨酯泡沫(Ag NPs
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LPUF)，(李淑琪.抗菌木质素基聚氨酯泡沫制备及性能研究[D].江西理工大学,2022.DOI:10.27176/d.cnki.gnfyc.2022.000732.)，Ag NPs
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LPUF在短时间内几乎可以完全抑制细菌的生长，在1h内对大肠杆菌的杀菌率可达99％以上，4h内能够杀死99％以上的金黄色葡萄球菌，但其最优水接触角仅能达到127.5
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；也可以利用抗菌剂的加入来提高，孟凡增在慢回弹聚氨酯泡沫加入AEM5700
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A和RHA
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T2两种不同的纳米银抗菌剂以及RHA
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M
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4银系无机抗菌剂来提高抗菌性能(孟凡增.高回弹及慢回弹聚氨酯发泡材料制备与抗菌改性研究[D].北京化工大学,2016.)，但提高抗菌性能的同时没有改善疏水性或水接触角还有很大的提升。
[0004]根据表面润湿理论，将无机材料引入聚氨酯泡沫的体系中，制备疏水抗菌改性的
聚氨酯泡沫复合材料吸油剂，仍然存在两者不能很好兼容的问题，在抗菌性提高的同时不能很好的改善其疏水性，在实际应用中影响吸附率和回收利用率。因此，需要对聚氨酯泡沫进行同时提高疏水性和抗菌性的改性研究，以使其在实际环境中被充分利用，从而达到节约资源、保护环境和促进绿色可持续发展的目的。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，以解决现有的聚氨酯泡沫存在不能同时提高疏水性和抗菌性能的技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术公开了一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，包括：将聚氨酯泡沫浸泡在银氨溶液中，超声处理后，加入醛类化合物，反应结束后，经清洗，干燥，得到负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫。
[0008]优选地，聚氨酯泡沫：银氨溶液的用量比为(1～10)g：0.1L。
[0009]优选地，超声时间为5～40min。
[0010]优选地，醛类化合物为甲醛、乙醛、乙二醛或葡萄糖；甲醛的质量分数为37％，乙醛的质量分数为40％，乙二醛的质量分数40％，葡萄糖的质量分数为40％。
[0011]优选地，反应温度为40～70℃，反应时间为10～40min。
[0012]优选地，清洗是采用去离子水清洗3～10次；干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～24h。
[0013]优选地，聚氨酯泡沫由异氰酸酯和二元醇反应制得，其中，异氰酸酯的异氰酸酯基与二元醇的羟基的摩尔比为(5～10)：1。
[0014]优选地，银氨溶液的浓度为0.5％～2％。
[0015]本专利技术还公开了上述制备方法制得的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫。
[0016]本专利技术还公开了上述负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫在制备吸油材料中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术公开了一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，将聚氨酯泡沫浸泡在银氨溶液中并利用超声使其充分浸透，向其滴加醛类化合物使聚氨酯泡沫表面上的Ag
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还原为Ag单质，使Ag NPs充分负载在PUF上，干燥后得到负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫，通过层层自组装的工艺方法，使聚氨酯泡沫表面附着有一层Ag NPs，从而增强其抗菌性；由于Ag NPs的加入，聚氨酯泡沫获得一定的表面的粗糙度，进一步增强了其疏水性，使得该负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫在具备优异抗菌型的同时也具有良好的疏水性，有利于后续在油水分离领域中的具体使用。
[0019]本专利技术还公开了上述制备方法制得的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫表面附着有一层Ag NPs，使其具有较佳的抗菌性，且Ag NPs附着在聚氨酯泡沫表面，使其具有一定的表面粗糙度，因而具有较好的疏水性，解决了现有的聚氨酯泡沫存在的不能同时提高疏水性和抗菌性能的技术问题，有利于后续在油水分离领域中的具体使用。
[0020]本专利技术还公开了上述负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫在制备吸油材料中的
应用，所制备的聚氨酯泡沫具有优异的疏水抗菌性，因此在油水分离的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，包括：将聚氨酯泡沫浸泡在银氨溶液中，超声处理后，加入醛类化合物，反应结束后，经清洗，干燥，得到负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫。2.根据权利要求1所述的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯泡沫：银氨溶液的用量比为(1～10)g：0.1L。3.根据权利要求1所述的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述超声时间为5～40min。4.根据权利要求1所述的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物为甲醛、乙醛、乙二醛或葡萄糖；所述甲醛的质量分数为37％，乙醛的质量分数为40％，乙二醛的质量分数40％，葡萄糖的质量分数为40％。5.根据权利要求1所述的负载Ag NPs的疏水抗菌型聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：任龙芳，胡艳，张家星，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：