CN107602806A

CN107602806A - 一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫及其制备方法

Info

Publication number: CN107602806A
Application number: CN201710902680.XA
Authority: CN
Inventors: 刘新明
Original assignee: Heshan Jie Star Hardware Industry Co Ltd
Current assignee: Heshan Jie Star Hardware Industry Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明提供一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫及其制备方法，该磷酸锆钠银指以海藻酸钠负载磷酸锆钠银和防色变剂，并用乙二醇制成的乳浊液，银的有效含量为0.01～2％；将该磷酸锆钠银抗菌剂用高分子黏度调节剂调节黏度与聚氨酯泡沫预聚物黏度相当后加入至聚氨酯泡沫预聚物中，搅拌均匀后发泡制备本发明产品。本发明提供的基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫在维持泡沫密度和压缩强度的同时，能有效的抑制金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌、假铜绿单胞菌。

Description

一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫及其制备方法

技术领域

本发明设计一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫及其制备方法，属化工材料领域。

技术背景

聚氨酯泡沫是一种由聚醚多元醇和异氰酸酯在催化剂、发泡剂、阻燃剂等助剂作用下经发泡而制备的高分子聚合物。该材料有着较好的缓冲、抗震等性能，在座椅扶手、坐垫等方面有着广泛的应用。又以隔音、隔热等性能，广泛用于家居、地毯、汽车内饰等与人的生活和工作密切接触的场合。由于聚氨酯泡沫具有多孔和吸湿的特性，由其制成的产品存在着易沾染污渍和汗液的缺点，易造成细菌的滋生，不仅能损害材料的性能，还对人体健康造成了极大的危害。因此，开发具有抗菌功能的聚氨酯泡沫材料，对于保护人类健康有着重要的意义。

迄今为止，抗菌聚氨酯泡沫主要通过向配方中添加各种抗菌剂，来现实抗菌效果。当前工业生产中的抗菌剂主要为无机和有机抗菌剂两种。其中，有机抗菌剂有着耐热性差、药效短等问题，限制了其工业应用。无机抗菌剂主要为银、铜、锌等金属资料的微孔纳米材料，该种材料有着抗菌性能好、抗菌谱广的优点。其中银离子的抗菌性能最佳，而备受关注。中国专利CN1673246，介绍了一种添加无机纳米材料而具有防臭性或抗菌性的聚氨酯泡沫塑料。中国专利CN1503660描述了添加载银微孔材料的抗菌聚氨酯。但当前使用银离子抗菌敷料多存在着银离子易团聚、爆释等问题，影响了其药效的发挥。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明的一个目的在于提供一种基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫，本发明制备的聚氨酯泡沫具有抗菌剂分散均匀、抗菌效果持久的特点。本发明采用海藻酸钠负载磷酸锆钠银作为抗菌剂，海藻酸钠特有的三维网状结构可使磷酸锆钠银的银离子缓释，进而达到抗菌效果持久的目的。本发明的另一个目的是提供一种制备基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫的方法。用高分子调节剂调节抗菌剂的粘度，使其与聚氨酯泡沫预聚物粘度相当，并将其均匀分散在聚氨酯泡沫预聚物中，以常规工艺制备本发明的抗菌聚氨酯泡沫。

具体地，本发明提供一种基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫，其中含有均匀分散的抗菌剂，所述抗菌剂0.1～30份的磷酸锆钠银和0.001～0.4份的防色变剂，其余为载体海藻酸钠，抗菌剂中银离子含量为0.01～2％。所述防色变剂为硅酸钠、硫代硫酸钠、水玻璃中的一种或几种。

在优选实施方案中，所述海藻酸钠负载磷酸锆钠银抗菌剂添加量为聚氨酯重量的1～5％。

本发明还提供一种制备基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫的方法。具体步骤如下：

(1)制备抗菌乳液：将1～20份海藻酸钠负载磷酸锆钠银抗菌剂，0.001～0.5份防变色剂加入到100份乙二醇中，充分分散、研磨，搅拌成均匀乳液。

(2)聚氨酯泡沫预聚物：聚醚多元醇50～100份，乙二醇2～8份，色浆1～3份，催化剂0.2～3份，发泡剂3～10份。所述聚醚多元醇分子量为400～4000；色浆为黑色色浆；催化剂为三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、四甲基乙二胺中的一种或几种。将上述组分混合均匀，并与100份异氰酸酯用机械搅拌混合均匀。

(3)抗菌乳液的添加：用高分子黏度调节剂调节抗菌乳液的黏度，与聚氨酯泡沫预聚物黏度相当，缓慢加入到聚氨酯泡沫预聚物中，用机械搅拌均匀。所述高分子黏度调节剂为丙烯酸树脂类产品。

(4)抗菌聚氨酯泡沫成型：将上述添加好抗菌乳液的聚氨酯泡沫预聚物在40～60度下反应即可得到基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫。

本发明针对常规聚氨酯泡沫存在的易发霉、老化、滋生细菌；无机抗菌剂存在的混合分散不均匀、易爆释等问题，通过用海藻酸钠负载磷酸锆钠银，使其不易发生爆释，进一步用高分子黏度调节剂调整其黏度后，均匀的分散在聚氨酯泡沫预聚物中，从而制备具有高效、持久抗菌功能的聚氨酯泡沫。抗菌性能检测结果显示抗菌聚氨酯泡沫对金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌、假铜绿单胞菌的抑菌率达99％以上。此方法具有工艺简单、可靠的优势，适用于工业生产。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例说明，对本发明的技术方案作进一步的描述，但不发明不限于这些实施例。

实施例1

第一步：制备抗菌乳液：将10份海藻酸钠负载磷酸锆钠银，0.05份硅酸钠加入到100份乙二醇中，搅拌研磨均匀为乳液，备用。

第二步：聚氨酯泡沫预聚物的配制：聚醚多元醇80份，乙二醇8份，黑色色浆2份，三乙烯二胺1份，发泡剂5份加入搅拌器中充分搅拌均匀，并与100份异氰酸酯混合后机械搅拌混合均匀。

第三步：抗菌乳液的添加：将抗菌乳液缓慢加入到聚氨酯泡沫预聚物中，抗菌剂的添加量为聚氨酯泡沫质量的1％，机械搅拌混合均匀。

第四步：将混合均匀的聚氨酯泡沫预聚物在55度下反应成型。

实施例2～3

采用与实施例1相同的方法制备基于磷酸锆钠银的抗菌聚氨酯泡沫，区别在于抗菌剂的添加量分别改为3％和5％。

对比例1～2

采用与实施例1相同的方法制备聚氨酯泡沫，区别在于抗菌剂的添加量分别改为0％、0.5％。

聚氨酯泡沫性能检测结果

参考GB2591-2003及ISO22196:2007中材料抗菌性能测试的方法对制备的聚氨酯泡沫抗菌性能进行了评价。选择测试的菌种为金黄色葡萄糖球菌、大肠杆菌、假铜绿单胞菌，菌种均购自中科院微生物所。表1为样品抗菌测试结果，结果显示抗菌剂添加量为1％～5％时，可达到很好的抗菌效果。

表1 实施例产品的抗菌结果

参考GB/T6343-95及GB/T8812-88中聚氨酯泡沫材料密度和压缩强度的测试方法对制备的聚氨酯泡沫性能进行了评价。表2为样品性能测试结果，结果表明抗菌剂的加入并不影响材料的密度和压缩强度。

表2 实施例产品的性能结果

序号	抗菌剂添加量	泡沫密度	泡沫压缩强度
				对比例1	0	28.5Kg/cm³	164.2kPa
对比例2	0.5％	27.4Kg/cm³	165.4kPa
				实施例1	1％	29.2Kg/cm³	166.2kPa
实施例2	3％	28.3Kg/cm³	168.9kPa
				实施例3	5％	27.9Kg/cm³	173.4kPa

Claims

1.一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫，其特征在于，包括聚氨酯泡沫和均匀分散在所述聚氨酯中的磷酸锆钠银抗菌剂，其中磷酸锆钠银抗菌剂包括：0.1～30份的磷酸锆钠银和0.001～0.4份的防色变剂，其余为载体海藻酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫，所述的磷酸锆钠银抗菌剂中，银离子含量为0.01～2％。

3.根据权利要求1所述的一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫，所述的防色变剂为硅酸钠、硫代硫酸钠、水玻璃中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫，所述的聚氨酯泡沫中，所述海藻酸钠负载磷酸锆钠银抗菌剂添加量为聚氨酯重量的1～5％。

5.一种基于磷酸锆钠银的聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：

(2)聚氨酯泡沫预聚物的配置：聚醚多元醇50～100份，乙二醇2～8份，色浆1～3份，催化剂0.2～3份，发泡剂3～10份。所述聚醚多元醇分子量为400～4000；色浆为黑色色浆；催化剂为三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、四甲基乙二胺中的一种或几种。将上述组分混合均匀，并与100份异氰酸酯用机械搅拌混合均匀。

(3)抗菌聚氨酯泡沫预聚物的配置：用高分子黏度调节剂调节抗菌乳液的黏度，与聚氨酯泡沫预聚物黏度相当，缓慢加入到聚氨酯泡沫预聚物中，用机械搅拌均匀后成型。所述高分子黏度调节剂为丙烯酸树脂类产品。