CN106893067B - 一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法 - Google Patents

一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法。所述缓冲垫片的制备原料包括：数均分子量为3000‑5000的聚醚多元醇和分别占所述聚醚多元醇质量5‑15％的扩链剂、0.5‑2％的纳米二氧化钛、0.3‑1％的有机硅季铵盐、0.5‑2％的催化剂、0.5‑1.5％的发泡剂、0.5‑1.5％的匀泡剂以及二异氰酸酯，所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为1:3‑5。所述缓冲垫片是经过抗菌型聚醚多元醇的制备、预聚体制备、浇注成型、预熟化和后熟化的步骤制备得到。本发明提供的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片兼具良好的机械强度、耐压缩永久变形性能和抗菌性能。

Description

一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯微孔弹性体技术领域，涉及一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法，尤其涉及一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法。
背景技术
聚氨酯微孔弹性体是一种性能介于弹性体和泡沫塑料之间的材料，兼具弹性体良好的机械性能和泡沫材料的质轻、耐冲击性能。与一般的橡胶相比，聚氨酯微孔弹性体具有强度高、韧性好、质量轻、压缩应力传递平稳以及抗疲劳性能突出的优点，可代替防震橡胶吸收震动冲击能量。目前90％以上的汽车都采用聚氨酯微孔弹性体作为减震缓冲块。
但现有的普通聚氨酯缓冲块的压缩永久形变较大，且聚氨酯制品在适宜的温度和湿度条件下易滋生细菌和真菌，导致材料的水解、老化和变色等。目前，提高聚氨酯制品抗菌性能的主要方法是向基体材料中引入抗菌剂。
常用的抗菌剂有无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三类。其中无机抗菌剂以银离子化合物为代表，具有抗菌谱广、有效期长的优点。但这类抗菌剂制备的抗菌材料的抗菌功能具有较大的迟滞性，只有在与细菌接触较长时间(8-24h)才会发生明显的抑菌效果。且其会影响基体材料的机械性能，而减震缓冲块恰恰对于聚氨酯微孔弹性体的机械性能要求较高。有机抗菌剂作用迅速、抗菌能力强，但易溶出、稳定性差，导致抗菌有效期短。
天然抗菌剂以作用于微生物胞外结构层或酶等生物活性物质，影响微生物的运动、跨膜物质运输或生化反应等来达到抗菌的作用。天然生物抗菌剂来源于自然界，资源极其丰富，使用安全、不污染环境。CN 102633982A和CN 105238016A均在聚氨酯微孔弹性体的合成过程中添加了天然抗菌剂，如山梨酸、萘多酚、细菌素、溶菌酶等，以达到抗菌的目的。但天然抗菌剂在汽车减震缓冲块的工作环境中极易失活。上述两篇专利仅从聚氨酯减震缓冲块在土埋实验前后的机械强度变化率角度考察了材料的抗菌性能，并未正面评价聚氨酯减震缓冲块的抗菌性能和机械性能。但根据机械强度变化率也可知二者提供的聚氨酯减震缓冲块的抗菌性能均不佳。
现有技术中的聚氨酯微孔弹性体均不能满足汽车减震缓冲块的要求。因此，在本领域期望得到一种机械强度高、压缩永久形变小且具有良好抗菌性能的聚氨酯减震缓冲材料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法，特别是提供一种低形变抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片及其制备方法。该聚氨酯汽车减震缓冲垫片兼具良好的机械强度、耐压缩永久变形性能和抗菌性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备原料包括：
数均分子量为3000-5000(例如3000、3200、3500、3800、4000、4200、4500、4800或5000)的聚醚多元醇，二异氰酸酯，以及分别占所述聚醚多元醇质量5-15％(例如5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％)的扩链剂、0.5-2％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％)的纳米二氧化钛、0.3-1％(例如0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％)的有机硅季铵盐、0.5-2％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％)的催化剂、0.5-1.5％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％)的发泡剂、0.5-1.5％(例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％)的匀泡剂；
所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为1:3-5(例如1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8或1:5)。
在抗菌性能方面，本发明选用有机硅季铵盐作为有机抗菌剂，通过与聚醚多元醇的反应而固定在聚氨酯分子链中，使其不易溶出，延长了本发明提供的聚氨酯汽车减震缓冲垫片地有效抗菌期限。选用纳米二氧化钛作为无机抗菌剂，为聚氨酯汽车减震缓冲垫片提供广谱抗菌能力。有机硅季铵盐与纳米二氧化钛从不同的机理上杀灭细菌，二者协同作用，使本发明提供的聚氨酯汽车减震缓冲垫片具有优良的抗菌性能。
在机械强度和耐压缩永久变形性能方面，本发明通过选用纳米二氧化钛对聚氨酯汽车减震缓冲垫片起到增强作用。在反应过程中，一部分有机硅季铵盐可以通过与纳米二氧化钛表面的羟基反应而固定在纳米二氧化钛表面，起到类似于偶联剂的作用，在一定程度上改善纳米二氧化钛与聚氨酯材料的相容性。二者再配合其他原料，从而使本发明制备的聚氨酯汽车减震缓冲垫片具有较高的机械强度和较小的压缩永久形变。
优选地，所述聚醚多元醇由二官能度的聚醚多元醇和官能度f>2(例如f＝3、4或6)的聚醚多元醇组成。
优选地，所述聚醚多元醇中所述官能度f>2的聚醚多元醇的质量百分含量为4-8％(例如4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.2％、6.5％、6.8％、7％、7.2％、7.5％、7.8％或8％)。
在聚醚多元醇中引入一部分官能度f>2的聚醚多元醇，可以使制备的聚氨酯材料产生一定程度的交联，从而提高其韧性和拉伸强度。但官能度f>2的聚醚多元醇含量不宜过多，否则容易使聚氨酯因过度交联而变硬变脆。
优选地，所述官能度f>2的聚醚多元醇是以甘油、季戊四醇或甘露醇为起始剂，由环氧乙烷或环氧丙烷开环聚合而成。
优选地，所述扩链剂由二元醇和二元胺组成。
优选地，所述扩链剂中所述二元胺的质量百分含量为5-15％(例5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％)。
优选地，所述二元醇为1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇中的一种或至少两种的组合；例如可以是1,3-丙二醇与1,4-丁二醇的组合、1,3-丙二醇与1,5-戊二醇的组合、1,3-丙二醇与1,6-己二醇的组合、1,4-丁二醇与1,5-戊二醇的组合或1,5-戊二醇与1,6-己二醇的组合等。
优选地，所述二元胺为乙二胺、1,3-丙二胺、1,6-己二胺或对苯二胺中的一种或至少两种的组合；例如可以是乙二胺与1,3-丙二胺的组合、乙二胺与1,6-己二胺的组合、乙二胺与对苯二胺的组合、1,3-丙二胺与1,6-己二胺的组合或1,6-己二胺与对苯二胺的组合等。
二元胺可以与异氰酸酯基反应，在聚氨酯主链中形成一部分脲基团，其极性大，对聚氨酯具有增韧效果。
优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为100-300nm(例如100nm、120nm、150nm、180nm、200nm、220nm、250nm、280nm或300nm)。
优选地，所述纳米二氧化钛为经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛。
经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛与聚氨酯材料的相容性更好，可进一步提高材料的机械性能。
优选地，所述有机硅季铵盐为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和/或3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化铵。
优选地，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛基锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡或二(十二烷基硫基)二辛基锡中的一种或至少两种的组合；例如可以是辛酸亚锡与二辛基锡的组合、辛酸亚锡与二月桂酸二辛基锡的组合、辛酸亚锡与二月桂酸二丁基锡的组合、辛酸亚锡与二(十二烷基硫基)二辛基锡的组合、二辛基锡与二月桂酸二辛基锡的组合或二月桂酸二辛基锡与二(十二烷基硫基)二辛基锡的组合等。
优选地，所述发泡剂为水。
优选地，所述匀泡剂为聚醚改性有机硅氧烷。
优选地，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合；例如可以是二苯基甲烷二异氰酸酯与甲苯二异氰酸酯的组合、二苯基甲烷二异氰酸酯与萘二异氰酸酯的组合、二苯基甲烷二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的组合或甲苯二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的组合等。
另一方面，本发明提供一种上述抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片的制备方法，包括如下步骤：
(1)将配方量的数均分子量为3000-5000的聚醚多元醇、纳米二氧化钛、有机硅季铵盐以及催化剂混合，在60-75℃(例如60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或75℃)条件下反应10-15min(例如10min、11min、12min、13min、14min或15min)，得到抗菌型聚醚多元醇；
(2)在惰性气体保护下，向所述抗菌型聚醚多元醇中加入配方量的二异氰酸酯，在80-90℃(例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃)条件下反应1-5h(例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h)，得到预聚体；
(3)将配方量的扩链剂、发泡剂和匀泡剂与所述预聚体混合后，将得到的混合物料浇注到70-80℃(例如70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃)的模具中；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起进行预熟化后脱模，得到制品；
(5)对所述制品进行后熟化处理，得到所述抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
本发明中所用有机硅季铵盐遇水容易自聚合形成凝胶，因此在步骤(1)中不能加入发泡剂。但原料中含有的微量水分则有助于有机硅季铵盐水解，有利于其与聚醚多元醇的反应。
优选地，步骤(3)中所述混合是通过搅拌实现。
优选地，所述搅拌的转速为300-500r/min(例如300r/min、340r/min、380r/min、420r/min、460r/min或500r/min)，所述搅拌的时间为5-10s(例如5s、6s、7s、8s、9s或10s)。
优选地，步骤(4)中所述预熟化的温度为80-90℃(例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃)，所述预熟化的时间为2-6h(例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h)。
优选地，步骤(5)中所述后熟化的温度为90-100℃(例如90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃)，所述后熟化的时间为12-24h(例如12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h或24h)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在抗菌性能方面，有机硅季铵盐为有机抗菌剂，纳米二氧化钛为无机抗菌剂，二者具有协同抗菌作用；在机械性能和耐压缩永久变形性能方面，纳米二氧化钛对聚氨酯具有增强作用，有机硅季铵盐可在一定程度上改善纳米二氧化钛与聚氨酯材料的相容性。本发明通过选用有机硅季铵盐和纳米二氧化钛，配合其他原料和特定的制备方法，得到了一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。其拉伸强度达到6.5-10MPa，断裂伸长率达到400-500％，70℃、22h、50％压缩永久形变率≤6％，8h抗菌率≥99％，兼具良好的机械强度、耐压缩永久变形性能和抗菌性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为3000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量0.5％的纳米二氧化钛、0.3％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化铵以及0.5％的辛酸亚锡混合，在75℃条件下反应10min，得到抗菌型聚醚多元醇；
其中，数均分子量为3000的聚醚多元醇的官能度为2，纳米二氧化钛的粒径为200nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下反应5h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为3000的聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:3；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为3000的聚醚多元醇质量5％的1,4-丁二醇、0.5％的水和0.5％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在300r/min的转速下搅拌混合10s，将得到的混合物料浇注到70℃的模具中；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在80℃条件下预熟化6h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在90℃条件下后熟化24h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
实施例2
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为4000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量1％的纳米二氧化钛、0.6％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵以及1％的二月桂酸二辛基锡混合，在65℃条件下反应12min，得到抗菌型聚醚多元醇，
其中，数均分子量为4000的聚醚多元醇的官能度为2，纳米二氧化钛的粒径为100nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入甲苯二异氰酸酯，在85℃条件下反应3h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为4000的聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯的摩尔比为1:4；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为4000的聚醚多元醇质量10％的1,6-己二醇、1％的水和1％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在400r/min的转速下搅拌混合8s，将得到的混合物料浇注到75℃的模具中；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在85℃条件下预熟化4h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在95℃条件下后熟化18h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
实施例3
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为5000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量2％的纳米二氧化钛、1％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵以及2％的二月桂酸二丁基锡混合，在60℃条件下反应15min，得到抗菌型聚醚多元醇，
其中，数均分子量为5000的聚醚多元醇的官能度为2，纳米二氧化钛的粒径为300nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入萘二异氰酸酯，在90℃条件下反应1h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为5000的聚醚多元醇与萘二异氰酸酯的摩尔比为1:5；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为5000的聚醚多元醇质量15％的1,3-丙二醇、1.5％的水和1.5％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在500r/min的转速下搅拌混合5s，将得到的混合物料浇注到80℃的模具中；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在90℃条件下预熟化2h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在100℃条件下后熟化12h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
实施例4
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为5000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量1.5％的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛、0.8％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵以及1.2％的二月桂酸二丁基锡混合，在70℃条件下反应10min，得到抗菌型聚醚多元醇，
其中，数均分子量为5000的聚醚多元醇由96wt％二官能度的聚醚多元醇和4wt％三官能度的聚醚多元醇组成，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛的粒径为150nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在82℃条件下反应2h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为5000的聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:4；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为5000的聚醚多元醇质量8％的扩链剂、1％的水和1％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在300r/min的转速下搅拌混合8s，将得到的混合物料浇注到75℃的模具中，
其中，扩链剂由95wt％的1,4-丁二醇和5wt％的乙二胺组成；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在90℃条件下预熟化2h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在100℃条件下后熟化12h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
实施例5
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为3000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量0.5％的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛、1％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵以及2％的二辛基锡混合，在75℃条件下反应12min，得到抗菌型聚醚多元醇，
其中，数均分子量为3000的聚醚多元醇由92wt％二官能度的聚醚多元醇和8wt％三官能度的聚醚多元醇组成，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛的粒径为200nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下反应3h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为3000的聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:5；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为3000的聚醚多元醇质量10％的扩链剂、1.5％的水和1.5％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在300r/min的转速下搅拌混合10s，将得到的混合物料浇注到80℃的模具中，
其中，扩链剂由85wt％的1,5-戊二醇和15wt％的对苯二胺组成；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在85℃条件下预熟化3h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在95℃条件下后熟化14h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
实施例6
一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其制备方法包括如下步骤：
(1)将数均分子量为3000的聚醚多元醇和分别占该聚醚多元醇质量1％的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛、1％的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵以及1.5％的二辛基锡混合，在75℃条件下反应10min，得到抗菌型聚醚多元醇，
其中，数均分子量为3000的聚醚多元醇由94wt％二官能度的聚醚多元醇和6wt％四官能度的聚醚多元醇组成，硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛的粒径为200nm；
(2)在惰性气体保护下，向步骤(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在90℃条件下反应2h，得到预聚体，
其中，步骤(1)中的数均分子量为3000的聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:3；
(3)将分别占步骤(1)中数均分子量为3000的聚醚多元醇质量5％的扩链剂、0.5％的水和0.5％的聚醚改性有机硅氧烷加入步骤(2)得到的预聚体中，在300r/min的转速下搅拌混合10s，将得到的混合物料浇注到75℃的模具中，
其中，扩链剂由90wt％的1,4-丁二醇和10wt％的1,6-己二胺组成；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起，在80℃条件下预熟化2h后脱模，得到制品；
(5)将步骤(4)得到的制品在90℃条件下后熟化20h，得到抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
对比例1
与实施例2的区别在于纳米二氧化钛的含量为0，3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵占聚醚多元醇的质量百分含量为1.6％。
对比例2
与实施例2的区别在于有机硅季铵盐的含量为0，经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛占聚醚多元醇的质量百分含量为1.6％。
上述实施例1-6和对比例1-2提供的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片的性能数据和测试标准如下表1所示。
表1
由实施例1-3和实施例4-6的拉伸强度、断裂伸长率和压缩永久形变率性能数据可知，由于实施例4-6使用了一部分官能度f>2的聚醚多元醇，使制备的聚氨酯产生了一定程度的交联，并且经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛与聚氨酯具有较好的相容性，因此，相较于实施例1-3，实施例4-6提供的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片具有更高机械强度和较低的压缩永久形变率。
由表1中的性能数据可知，相较于实施例2，对比例1提供的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片的拉伸强度、断裂伸长率、耐压缩永久变形性能和抗菌性能均有较明显的降低。这是因为不添加纳米二氧化钛时，其对于聚氨酯的增强作用也丧失，而单一的有机硅季铵盐的抗菌效果也达不到其与纳米二氧化钛协同的抗菌效果。
由表1中的性能数据可知，由于在机械性能和耐压缩永久变形性能方面，有机硅季铵盐可以在一定程度上改善纳米二氧化钛与聚氨酯材料的相容性；在抗菌性能方面，有机硅季铵盐与纳米二氧化钛具有协同抗菌的作用。因此，相较于实施例2，对比例2提供的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片的机械性能和耐压缩永久变形性能有所下降，而抗菌性能则显著下降。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (15)

1.一种抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述聚氨酯汽车减震缓冲垫片的制备原料包括：
数均分子量为3000-5000的聚醚多元醇和二异氰酸酯，以及分别占所述聚醚多元醇质量5-15％的扩链剂、0.5-2％的纳米二氧化钛、0.3-1％的有机硅季铵盐、0.5-2％的催化剂、0.5-1.5％的发泡剂、0.5-1.5％的匀泡剂；
所述聚醚多元醇与所述二异氰酸酯的摩尔比为1:3-5；
所述聚醚多元醇由二官能度的聚醚多元醇和官能度f>2的聚醚多元醇组成；
所述聚醚多元醇中官能度f>2的聚醚多元醇的质量百分含量为4-8％；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或萘二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合；
所述扩链剂由二元醇和二元胺组成；
所述扩链剂中所述二元胺的质量百分含量为5-15％。
2.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述官能度f>2的聚醚多元醇是以甘油、季戊四醇或甘露醇为起始剂，由环氧乙烷或环氧丙烷开环聚合而成。
3.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述二元醇为1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述二元胺为乙二胺、1,3-丙二胺、1,6-己二胺或对苯二胺中的一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为100-300nm。
6.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述纳米二氧化钛为经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛。
7.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述有机硅季铵盐为3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和/或3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化铵。
8.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡、二辛基锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡或二(十二烷基硫基)二辛基锡中的一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述发泡剂为水。
10.根据权利要求1所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片，其特征在于，所述匀泡剂为聚醚改性有机硅氧烷。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的数均分子量为3000-5000的聚醚多元醇、纳米二氧化钛、有机硅季铵盐以及催化剂混合，在60-75℃条件下反应10-15min，得到抗菌型聚醚多元醇；
(2)在惰性气体保护下，向所述抗菌型聚醚多元醇中加入配方量的二异氰酸酯，在80-90℃条件下反应1-5h，得到预聚体；
(3)将配方量的扩链剂、发泡剂和匀泡剂与所述预聚体混合后，将得到的混合物料浇注到70-80℃的模具中；
(4)将步骤(3)中浇注好的混合物料连同模具一起进行预熟化后脱模，得到制品；
(5)对所述制品进行后熟化处理，得到所述抗菌型聚氨酯汽车减震缓冲垫片。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合是通过搅拌实现。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为300-500r/min，所述搅拌的时间为5-10s。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述预熟化的温度为80-90℃，所述预熟化的时间为2-6h。
15.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述后熟化的温度为90-100℃，所述后熟化的时间为12-24h。
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