CN103936957B - 一种用于座椅扶手的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于座椅扶手的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，该组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比为：100份组合聚醚、1～5份的抗菌剂、30～65份异氰酸酯。本发明的聚氨酯自结皮泡沫组合物具有优异的成皮性和抗菌性，抗细菌率达到II≥90％。

Description

一种用于座椅扶手的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物
技术领域
本发明涉及一种抗菌材料，具体涉及一种抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物。
背景技术
20世纪70年代以来，在人类生活水平提高的同时，全球性传染病的发病率也大幅度回升，新病原体被陆续发现，已知病原体的耐药性也越来越强，因此，研究和开发新型抗菌材料，抑制并杀灭有害病菌极为必要。无机纳米抗菌材料具有耐热性、持久性、连续性、广谱性和安全性等特点，已成为国内外研究的热点。
金属纳米粒子如Ag、Cu、Zn等作为抗菌剂近年来有不少报道，其抗菌作用机理大致有两种：其一是金属离子溶出型机理，即在抗菌剂使用过程中，逐渐溶出的金属离子与微生物内的蛋白质、核酸中存在的巯基、氨基等官能团发生反应、破坏细胞膜或细胞原生质中酶的活性，从而具有抗菌能力；另一种是氧化型抗菌机理，即抗菌剂在水或空气中自行分解出自由电子和空穴，由空穴激活空气中的氧气产生活性氧和-OH，其与微生物体内多种有机物发生氧化反应，破坏细菌结构，产生抗菌效果。
沙发和座椅，尤其是扶手部分是公众场合中非常容易传播疾病的地方，现有仿皮座椅往往既容易滋生细菌，又容易损坏，市场急需一种材料，既具有真皮的品质，坚实耐用，又具有很好的抗菌效果，能够防止细菌传播。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有优异的抗菌性、高强度的外表层、特别适合用于座椅扶手的聚氨酯自结皮泡沫组合物。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种用于座椅扶手的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，所述抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比如下：100份组合聚醚、1～5份抗菌剂、30～65份异氰酸酯；
其中，所述抗菌剂为纳米铜；
其中，所述组合聚醚主要成分以及它们之间的重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚30～80份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚20～70份，包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇0～5份，水1～5份，催化剂0.1～2份，表面活性剂0.1～1.5份，开孔剂0.5～5.0份。
优选的，所述抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比为：100份组合聚醚、3～5份抗菌剂、45～55份异氰酸酯；
其中，所述抗菌剂为纳米铜；
所述组合聚醚的成分以及它们之间的重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚40～60份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚40～50份，具有至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇4～5份，水2～5份，催化剂1～2份，表面活性剂0.5～1.5份，开孔剂2～5份。
优选的，所述抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比为：100份组合聚醚、5份抗菌剂、55份异氰酸酯；所述抗菌剂为纳米铜；
其中，组合聚醚的配方如下：以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GEP-330N40份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GE-30340份，乙二醇5份，水3份，催化剂N，N，-二甲基环己胺1份，表面活性剂氧化烯烃共聚物1份，开孔剂聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物2份。
其中，所述以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚是GEP-330N。
其中，所述以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚是GE-303。
其中，所述包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇或季戊四醇中的一种或两种及两种以上的组合。该多元醇主要起交联的作用。
其中，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物。
其中，所述催化剂为胺类催化剂或者锡类催化剂
其中，所述胺类催化剂为N，N，-二甲基环己胺、双(2-甲基氧基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺盐中的一种。
其中，所述锡类催化剂为辛酸亚锡或者二月桂酸二丁基锡。
其中，所述开孔剂为聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物。
其中，所述表面活性剂是氧化烯烃共聚物。
与现有技术相比，本发明具有优异的抗菌性能和优秀的成皮性，抗细菌率达到II≥90％，长霉等级为1级，而市面上出售的同类的普通产品其抗细菌率远远<90％，大多数没有抗菌性。本发明通过了日本国家工业标准JISZ2801-2000《抗菌加工制品——抗菌性试验方法和抗菌效果》(英文版)，及美国材料与试验协会标准ASTMG21-1996《合成高分子材料耐真菌性的测定》(英文版)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
实施例1，
100份组合聚醚、5份纳米铜抗菌剂、55份异氰酸酯。
其中，组合聚醚的配方如下：以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GEP-330N40份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GE-30340份，乙二醇5份，水3份，催化剂N，N，-二甲基环己胺1份，表面活性剂氧化烯烃共聚物1份，开孔剂聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物2份。
制备方法如下：
1、按照配方上的量在量杯中准确的加入A组分原料，即组合聚醚。
2、搅拌均匀。
3、按照要求的量在一次性杯子中倒入B组分，即异氰酸酯和纳米铜抗菌剂。
4、热水器加热，模具升温，表面温度计检测模具控制在45℃左右，用脱模剂均匀擦拭模具内部，模具敞开放置。
5、物料的控温，把A、B料的温度控制在25℃。将B组分物料倒入发泡杯中，搅拌12s倒入模具中，合模，5分钟后开模。
6、取出模塑泡，观察表面是否有脱皮现象，看其熟化是否足够。
7、测量泡沫的密度，抗菌率等性能。
实施例2，
100份组合聚醚、4份纳米铜抗菌剂、50份异氰酸酯。
其中，组合聚醚的配方如下：以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GEP-330N50份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GE-30350份，二甘醇4份，水5份，催化剂辛酸亚锡2份，表面活性剂氧化烯烃共聚物0.5份，开孔剂聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物5份。
实施例3，
100份组合聚醚、3份纳米铜抗菌剂、45份异氰酸酯。
其中，组合聚醚的配方如下：以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GEP-330N60份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH／g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚GE-30350份，丙二醇、丙三醇混合物5份，水2份，二甲基乙醇胺2份，表面活性剂氧化烯烃共聚物1.5份，开孔剂聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物4份。
实施例1～3制备的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物性能测试结果见表1。
表1实施例1～3制备产品性能测试结果
样品 表皮密度(kg／m3) 整体密度(kg／m3) 抗菌率(％)
实施例1 201 152 95.1
实施例2 132 105 95.3
实施例3 250 213 95.5
从表1可见，实施例1～3制备的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物具有良好的整体密度和表皮密度，成皮性优异，完全能够达到真皮的效果。而同时抗菌性也非常好，抗菌性能达到95％以上。
与现有技术相比，本发明具有优异的抗菌性能和优秀的成皮性。抗细菌率达到II≥90％，长霉等级为1级，而市面上出售的同类的普通产品其抗细菌率远远<90％，大多数没有抗菌性。本发明通过了日本国家工业标准JISZ2801-2000《抗菌加工制品——抗菌性试验方法和抗菌效果》(英文版)，及美国材料与试验协会标准ASTMG21-1996《合成高分子材料耐真菌性的测定》(英文版)。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于座椅扶手的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比如下：100份组合聚醚、1～5份抗菌剂、30～65份异氰酸酯；
其中，所述抗菌剂为纳米铜；
所述组合聚醚的成分以及它们之间的重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚30～80份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚20～70份，具有至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇0～5份，水1～5份，催化剂0.1～2份，表面活性剂0.1～1.5份，开孔剂0.5～5份；
所述以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚是GEP-330N；
所述以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚是GE-303；
所述开孔剂为聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚物型开孔剂与聚氧化烯烃一聚硅氧烷共聚物型开孔剂的混合物；
所述表面活性剂是氧化烯烃共聚物。
2.按照权利要求1所述的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物由组合聚醚、抗菌剂和异氰酸酯组成，其重量份配比为：100份组合聚醚、3～5份抗菌剂、45～55份异氰酸酯；
其中，所述抗菌剂为纳米铜；
所述组合聚醚的成分以及它们之间的重量份配比如下：
以甘油为起始剂的羟值为27～35mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚40～60份，以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚40～50份，具有至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇4～5份，水2～5份，催化剂1～2份，表面活性剂0.5～1.5份，开孔剂2～5份。
3.按照权利要求1或2所述的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多次甲基多异氰酸酯的混合物。
4.按照权利要求1或2所述的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述包括至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子且分子量为60～500的多元醇为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇或季戊四醇中的一种或两种及两种以上的组合。
5.按照权利要求1或2所述的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述催化剂为胺类催化剂或者锡类催化剂。
6.按照权利要求5所述的抗菌型聚氨酯自结皮泡沫组合物，其特征在于，所述胺类催化剂为N，N，-二甲基环己胺、双(2-甲基氧基乙基)醚、二甲基乙醇胺、二甲基苄胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、季胺盐中的一种；所述锡类催化剂为辛酸亚锡或者二月桂酸二丁基锡。
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