CN100528995C - 水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法 - Google Patents

水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法。该方法是用二异氰酸酯和二元醇化合物、烷羟基硅烷、羟甲基丙烯酸、二羟甲基丙酸反应，生产端基为-NCO的预聚体，然后用1，4丁二醇扩链。最后用胺调节pH值至中性后，加入含有抗菌剂的去离子水高速搅拌，加水调节粘度后，即得到防水透气透湿抗菌涂层胶。涂布于织物的表面，不但防水透气透湿，还对常见的细菌，霉菌有很强的杀菌作用。

Description

水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯防水透气透湿涂层胶，具体涉及一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法。属有机化工技术领域。
背景技术
聚氨酯防水透气透湿涂层胶在纺织、皮革领域广泛应用，可以赋予涂层防水，透湿的特殊功效。目前，聚氨酯的涂层胶还是以油性聚氨酯为主，在生产和涂布时放出大量有害的有机溶剂，极不环保。而新型的水性聚氨酯材料因使用无毒的水为分散介质，极有市场潜力。但水性涂层胶更易受到细菌的侵害。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种不仅有极高的防水透气透湿性能，而且可以对大多数细菌有抗杀作用的水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿涂层胶的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于它是用二异氰酸酯和二元醇化合物、烷羟基硅烷、羟甲基丙烯酸、二羟甲基丙酸反应，生产端基为-NCO的预聚体；然后用1，4-丁二醇扩链；最后用胺调节pH值至中性后，加入含有抗菌剂的去离子水高速搅拌，加水调节粘度后，即得到防水透气透湿抗菌涂层胶，
具体工艺为：在反应器内加入二元醇化合物、烷羟基硅烷和羟甲基丙烯酸，100-120℃抽真空1.5～2.5小时，加入二羟甲基丙酸，溶解后，降温到70-80℃，加入二异氰酸酯与催化剂DBTDL，保温搅拌90-100min，降温至60-70℃，加入1，4-丁二醇，保温搅拌40-50min，降温至15-25℃，加入胺中和，加含有抗菌剂的去离子水，高速搅拌，加水调节粘度后，即得到防水透气透湿抗菌涂层胶。
本发明各物料是按照以下配比进行反应：
-NCO∶-OH＝3～4∶1，其中-NCO表示异氰酸酯基；
烷羟基硅烷、羟甲基丙烯酸与二元醇化合物的摩尔比为：烷羟基硅烷∶羟甲基丙烯酸∶二元醇化合物＝1∶0.8～1.2∶10～12；
二羟甲基丙酸与二元醇化合物的摩尔比为：二羟甲基丙酸∶二元醇化合物＝1∶12～15；
1，4-丁二醇与二元醇化合物的摩尔比为：1，4-丁二醇∶二元醇化合物1∶12～15。
本发明所述二元醇化合物为聚乙二醇或聚丙二醇；
本发明所述烷羟基硅烷为二羟乙基硅烷或二羟甲基硅烷；
本发明所述胺为乙二胺或己二胺；
本发明所述二异氰酸酯为IPDI、HDI、TDI或改性二亚胺MDI；
本发明所述聚乙二醇分子量为800-1200；聚丙二醇分子量为800-1200；防水透气透湿抗菌涂层胶的数均分子量为10000-20000，粘度为800-1000cps；
本发明所述抗菌剂为无机载银抗菌剂，平均粒径为5μm以下。
抗菌剂的重量浓度为1-2％。
本发明不仅有极高的防水透气透湿性能，而且可以对大多数细菌有抗杀作用。本发明涂布于织物的表面，不但防水透气透湿，还对常见的细菌，霉菌有很强的杀菌作用。
具体实施方式
实施例1：
在烧瓶内加入120g聚乙二醇(分子量：1000)，8g二羟甲基硅烷，8g羟甲基丙烯酸，100℃抽真空2小时，加入8g二羟甲基丙酸，溶解后，降温到72℃，加入28gHDI与6滴催化剂DBTDL，保温搅拌90min，降温至63℃，加入7.6g1，4-丁二醇，保温搅拌40min，降温至25℃，加入乙二胺10g，将分散有6g无机载银氧化硅的水228g快速加入，高速搅拌1小时，得产品。经涂布后检测抗菌性能(按JIS Z2801：2000标准)，其抗菌活性值大于4.0。
实施例2：
在烧瓶内加入120g聚丙二醇(分子量：1000)，10g二羟乙基硅烷，10g羟甲基丙烯酸，100℃抽真空2小时，加入7.8g二羟甲基丙酸，溶解后，降温到75℃，加入30gIPDI与6滴催化剂DBTDL，保温搅拌90min。降温至60℃，加入7.5g1，4-丁二醇，保温搅拌40min，降温至20℃，加入乙二胺9g，将分散有6g无机载银氧化钛的水230克快速加入，高速搅拌1小时，得产品。经涂布后检测抗菌性能(按JIS Z2801：2000标准)，其抗菌活性值大于4.0。
实施例3：
在烧瓶内加入120g聚乙二醇(分子量：800)，9g二羟甲基硅烷，9g羟甲基丙烯酸，100℃抽真空2小时，加入9g二羟甲基丙酸，溶解后，降温到72℃，加入28gHDI与6滴催化剂DBTDL，保温搅拌90min。降温至65℃，加入8.0g1，4-丁二醇，保温搅拌40min，降温至20℃，加入己二胺10g，将分散有8g无机载银氧化硅的水230g快速加入，高速搅拌1小时，得产品。经涂布后检测抗菌性能(按JIS Z2801：2000标准)，其抗菌活性值大于4.7。

Claims (9)

1、一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于它是用二异氰酸酯和二元醇化合物、烷羟基硅烷、羟甲基丙烯酸、二羟甲基丙酸反应，生产端基为-NCO的预聚体；然后用1，4-丁二醇扩链；最后用胺调节pH值至中性后，加入含有抗菌剂的去离子水高速搅拌，加水调节粘度后，即得到防水透气透湿抗菌涂层胶，具体工艺为：在反应器内加入二元醇化合物、烷羟基硅烷和羟甲基丙烯酸，100-120℃抽真空1.5～2.5小时，加入二羟甲基丙酸，溶解后，降温到70-80℃，加入二异氰酸酯与催化剂DBTDL，保温搅拌90-100min，降温至60-70℃，加入1，4-丁二醇，保温搅拌40-50min，降温至15-25℃，加入胺中和，加含有抗菌剂的去离子水，高速搅拌，加水调节粘度后，即得到防水透气透湿抗菌涂层胶。
2、根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于各物料是按照以下配比进行反应：
-NCO∶-OH＝3-4∶1，其中-NCO表示异氰酸酯基；
烷羟基硅烷、羟甲基丙烯酸与二元醇化合物的摩尔比为：烷羟基硅烷∶羟甲基丙烯酸∶二元醇化合物＝1∶0.8～1.2∶10～12；
二羟甲基丙酸与二元醇化合物的摩尔比为：二羟甲基丙酸∶二元醇化合物＝1∶12～15；
1，4-丁二醇与多元醇化合物的摩尔比为：1，4-丁二醇∶多元醇化合物1∶12～15。
3、根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述二元醇化合物为聚乙二醇或聚丙二醇。
4、根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述烷羟基硅烷为二羟乙基硅烷或二羟甲基硅烷。
5、根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述胺为乙二胺或己二胺。
6、根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述二异氰酸酯为IPDI、HDI、TDI或改性二亚胺MDI。
7、根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述聚乙二醇分子量为800-1200；聚丙二醇分子量为800-1200；防水透气透湿抗菌涂层胶的数均分子量为10000-20000，粘度为800-1000cps。
8、根据权利要求2所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述抗菌剂为无机载银抗菌剂，平均粒径为5μm以下。
9、根据权利要求8所述的一种水性聚氨酯与有机硅、丙烯酸共聚防水透气透湿抗菌涂层胶的制备方法，其特征在于所述抗菌剂的重量浓度为1-2％。
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