CN102977333A

CN102977333A - 含纳米银的抗菌慢回弹海绵及用其制备的枕头、床垫

Info

Publication number: CN102977333A
Application number: CN2012105544648A
Authority: CN
Inventors: 李康; 宋洁; 赵朴素; 安礼涛; 相伟琳
Original assignee: Huaiyin Normal University
Current assignee: Huaiyin Normal University
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明公开了含纳米银的抗菌慢回弹海绵及用其制备的枕头、床垫，所述含纳米银的抗菌慢回弹海绵由下列质量配比的原料经常规发泡制成：以下物质分别占多元醇混合物的质量比为：多异氰酸酯30-60%，泡沫稳定剂0.5-3%，胺类催化剂0.5-3%，锡类催化剂0.5-3%，发泡剂2-20%，纳米银抗菌剂0.2-3%。本发明生产的抗菌慢回弹海绵及其枕、垫制品杀菌彻底、效率高、寿命长；生产简便；不产生新的污染；性能稳定。

Description

含纳米银的抗菌慢回弹海绵及用其制备的枕头、床垫

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料，具体涉及一种具有抗菌性能的含纳米银的慢回弹聚氨酯泡沫材料。

背景技术

众所周知，一般的枕头、床垫等卧具，在使用一段时间后会含有大量的有害微生物,对人的健康构成很大的危害。英国科学家研究发现每一克枕头材料里就有几千个真菌孢子，平均每只枕头里含有100万个以上的真菌孢子。其中常见的曲霉菌最有可能引发疾病，如导致感冒交叉感染、曲霉菌肺炎、窦炎、哮喘病恶化等。枕头、床垫被称为看不见的、易被忽略的杀手。

日本、意大利等国家对研制和生产抗菌性产品非常重视，日本将具有抗菌性的制品分为六个级别，分别以不同的颜色标志，这些抗菌型聚氨酯泡沫塑料都是用加入人工合成的有机杀菌消毒材料制成的, 由于有机类抗菌剂存在抗菌性较弱,耐热性和稳定性较差, 自身分解产物和挥发物可能对人体有害等缺陷,限制了其在聚氨酯材料中的使用。

近些年来，研制开发既能杀灭枕头、床垫在使用过程中产生的菌类，又不会对人体造成新的危害的材料，保护人的健康，成为该行业技术工作者亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含纳米银的抗菌慢回弹海绵，以慢回弹聚氨酯泡沫为载体，添加纳米银抗菌材料制成抗菌型慢回弹聚氨酯材料，在可见光下有良好抗菌作用，同时又不会对人体造成新的危害。

本发明的技术解决方案是：

含纳米银的抗菌慢回弹海绵，由下列质量配比的原料经发泡制成：

以下物质分别占多元醇混合物的质量比为：多异氰酸酯30-60%，泡沫稳定剂0.5-3%，胺类催化剂0.5-3%，锡类催化剂0.5-3%，发泡剂2-20%，纳米银抗菌剂0.2-3%。

所述纳米银的微粒为10-100μm。所述纳米银采用雾化法制备得到，其结构形状为球形。

所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（简称TDI），是2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体的混合物，前者与后者的异构比在100：0~50:50之间；多元醇混合物为官能度为3的两种聚醚多元醇的混合物，其中一种分子量为3000左右，另一种分子量为750左右，其混合比为1:0.5~1:3之间；胺类催化剂是三亚乙基二胺、三乙醇胺、N-乙基吗啡啉、二甲基乙醇胺中的一种或两种及其以上混合物；锡类催化剂为辛酸亚锡、二甲基锡二月桂酸酯中的一种；泡沫稳定剂为一种氧化烯烃-聚硅氧烷的相嵌共聚物；发泡剂为水、正戊烷、液体二氧化碳中的一种或两种及其以上混合物。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

一、本发明的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，以及用含纳米银的抗菌慢回弹海绵制备的枕头、床垫，抗菌与杀菌效果迅速, 杀菌力强。

二、抗菌、杀菌效果持久，使用寿命长。

三、纳米银无毒、无味，对人安全无害。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。

实施例1：

用多异氰酸酯组合物、多元醇混合物、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂和抗菌剂组成的反应体系在常温下采用常规的一步发泡方法合成含纳米银的抗菌慢回弹海绵。

以60%的官能度为3、分子量为750左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名GLR2000)和40%的官能度为3、分子量为3000左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名560G)组成多元醇混合物，与2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体比例为80:20的多异氰酸酯（商品名TDI80/20）的多异氰酸酯，构成反应主料，多异氰酸酯用量为多元醇混合物质量的35%。以多元醇混合物质量的0.5%的三亚乙基二胺为胺催化剂、以多元醇混合物质量1%的二甲基锡二月桂酸酯为锡类催化剂、以多元醇混合物质量1.5%的氧化烯烃-聚硅氧烷的相嵌共聚物为泡沫稳定剂（商品名B8002，韩国SK公司产）、以多元醇混合物质量2.5%的水为发泡剂；60μm球形纳米银粉抗菌剂用量为多元醇混合物质量的3%；加料先后顺序为多元醇混合物、泡沫稳定剂、抗菌剂、胺催化剂、发泡剂、锡类催化剂、多异氰酸酯组合物，高速搅拌50秒后，倒入模中。

24小时熟化后，切片10cm×10cm×1cm为样片。室温下，以大肠杆菌为标样（大肠杆菌涂抹在样片表面），25%，光照为3000Lux，检测含纳米银的抗菌慢回弹海绵抗菌性，检测结果为：2小时后，样片表面没有发现大肠杆菌，说明此聚氨酯泡沫的抗菌性好，基本100%杀死了大肠杆菌。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入枕头模中，24小时熟化后，得到枕头。该枕头与不加纳米银的慢回弹海绵制得的枕头进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的枕头中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵枕头中菌落数的26%。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入床垫模中，24小时熟化后，得到床垫。该床垫与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的床垫进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的床垫中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵床垫中菌落数的35%。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入床垫模中，24小时熟化后，得到床垫。

实施例2：

用多异氰酸酯组合物、多元醇混合物、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂和抗菌剂组成的反应体系在常温下采用一步发泡方法合成慢回弹聚氨酯泡沫。

以60%的官能度为3、分子量为750左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名GLR2000)和40%的官能度为3、分子量为3000左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名560G)组成多元醇混合物，与2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体比例为80:20的多异氰酸酯（商品名TDI80/20）的多异氰酸酯，构成反应主料，多异氰酸酯用量为多元醇混合物质量的38%；以多元醇混合物质量的0.5%的三亚乙基二胺为胺催化剂、以多元醇混合物质量1%的二甲基锡二月桂酸酯为锡类催化剂、以多元醇混合物质量2%的氧化烯烃-聚硅氧烷的相嵌共聚物为泡沫稳定剂（商品名B8002，韩国SK公司）、以多元醇混合物质量2.5%的水与5%的正戊烷为发泡剂；60μm球形纳米银粉抗菌剂用量为多元醇混合物的1%；加料先后顺序为多元醇混合物、泡沫稳定剂、抗菌剂、胺催化剂、发泡剂、锡类催化剂、多异氰酸酯组合物，高速搅拌50秒后，倒入模中。

24小时熟化后，切片10cm×10cm×1cm为样片，以大肠杆菌为标样（大肠杆菌涂抹在样片表面），检测含纳米银的抗菌慢回弹海绵抗菌性，检测结果为：2小时后，杀死了83%的大肠杆菌。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入枕头模中，24小时熟化后，得到枕头。该枕头与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的枕头进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的枕头中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵枕头中菌落数的53%。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入床垫模中，24小时熟化后，得到床垫。该床垫与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的床垫进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的床垫中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵床垫中菌落数的62%。

实施例3：

以60%的官能度为3、分子量为750左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名GLR2000)和40%的官能度为3、分子量为3000左右、上海高桥石化聚氨酯部生产的多元醇(商品名560G)组成多元醇混合物，与2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体比例为80:20的多异氰酸酯（商品名TDI80/20）的多异氰酸酯，构成反应主料，多异氰酸酯用量为多元醇混合物质量的40%；以多元醇混合物质量的0.5%的三亚乙基二胺为和0.5 N-乙基吗啡啉的胺催化剂、以多元醇混合物质量0.8%的辛酸亚锡为锡类催化剂、以多元醇混合物质量2%的氧化烯烃-聚硅氧烷的相嵌共聚物为泡沫稳定剂（商品名B8002，韩国SK公司）、以多元醇混合物质量3 %的水和8%的正戊烷为发泡剂；60μm球形纳米银粉抗菌剂用量为多元醇混合物的2%；加料先后顺序为多元醇混合物、泡沫稳定剂、抗菌剂、胺催化剂、发泡剂、锡类催化剂、多异氰酸酯组合物，高速搅拌50秒后，倒入模中。

24小时熟化后，切片10cm×10cm×1cm为样片，以大肠杆菌为标样（大肠杆菌涂抹在样片表面），检测含纳米银的抗菌慢回弹海绵抗菌性，检测结果为：2小时后，杀死了95%大肠杆菌。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入枕头模中，24小时熟化后，得到枕头。该枕头与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的枕头进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的枕头中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵枕头中菌落数的34%。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入床垫模中，24小时熟化后，得到床垫。该床垫与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的床垫进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的床垫中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵床垫中菌落数的47%。

其余实施如实施例1。

实施例4：

球形纳米银粉抗菌剂用量为多元醇混合物的0.2%，24小时熟化后，切片10cm×10cm×1cm为样片，以大肠杆菌为标样（大肠杆菌涂抹在样片表面），检测含纳米银的抗菌慢回弹海绵抗菌性，检测结果为：2小时后，杀死了20%大肠杆菌。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入枕头模中，24小时熟化后，得到枕头。该枕头与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的枕头进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的枕头中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵枕头中菌落数的77%。

将上述组合物，高速搅拌50秒后，倒入床垫模中，24小时熟化后，得到床垫。该床垫与不加纳米银的用同样方法和原料得到的慢回弹海绵制得的床垫进行抗菌杀菌比较，在相同条件下分别使用15天后，用菌落计数器测定菌落数，结果是：含纳米银慢回弹海绵制得的床垫中菌落数是不含纳米银的慢回弹海绵床垫中菌落数的83%。

其余实施如实施例1。

从上述实施例含纳米银的抗菌慢回弹海绵抗菌性试验可知，纳米银用量大则杀菌效果好，与慢回弹海绵的聚合原料及其配比联系不大。

Claims

1.含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于由下列质量配比的原料经常规发泡制成：

2.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：所述纳米银的微粒为10--100μm。

3.根据权利要求1或2所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：所述纳米银结构形状为球形。

4.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，是2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体的混合物，前者与后者的异构比在100：0~50:50之间。

5.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：所述多元醇混合物为官能度为3的两种聚醚多元醇的混合物，其中一种分子量为3000左右，另一种分子量为750左右，其混合比为1:0.5~1:3之间。

6.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：所述胺类催化剂是三亚乙基二胺、三乙醇胺、N-乙基吗啡啉、二甲基乙醇胺中的一种或两种或两种以上混合物；锡类催化剂为辛酸亚锡、二甲基锡二月桂酸酯中的一种。

7.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：泡沫稳定剂为氧化烯烃-聚硅氧烷的相嵌共聚物。

8.根据权利要求1所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵，其特征在于：发泡剂为水、正戊烷、液体二氧化碳中的一种或两种或两种以上混合物。

9.用权利要求1至8所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵制备的枕头。

10.用权利要求1至8所述的含纳米银的抗菌慢回弹海绵制备的床垫。