CN108440738A - 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108440738A
CN108440738A CN201810261229.9A CN201810261229A CN108440738A CN 108440738 A CN108440738 A CN 108440738A CN 201810261229 A CN201810261229 A CN 201810261229A CN 108440738 A CN108440738 A CN 108440738A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
antiseptic
antibacterial polyurethane
elastic antibacterial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810261229.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108440738B (zh
Inventor
叶陈瑶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG HENGTAIYUAN POLYURETHANE CO Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810261229.9A priority Critical patent/CN108440738B/zh
Publication of CN108440738A publication Critical patent/CN108440738A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108440738B publication Critical patent/CN108440738B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4829Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高弹抗菌性聚氨酯,且涉及其制备方法和应用,其具体方案为:多元醇100‑350重量份,异氰酸酯50‑350重量份,扩链剂0.5‑5重量份,可聚合抗菌剂0.1‑10重量份,无机抗菌剂1‑30重量份,填料0‑50重量份,过氧化物硫化剂1‑10重量份,促进剂0.1‑5重量份,偶联剂0.5‑5重量份,多元醇为聚碳酸酯二元醇和聚醚三元醇的复配,抗菌剂为可聚合抗菌剂与无机抗菌剂的复配,最终得到了具有长效抗菌、弹性好且压缩变形性优异的聚氨酯材料。

Description

一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料领域,具体涉及一种高弹抗菌性聚氨酯材料领域,还涉及聚氨酯材料的制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯是一类性能优异的高分子聚合物,其由聚酯(或聚醚)与二异氰胺脂类化合物聚合而成的。它的化学结构比一般弹性聚合物复杂,除反复出现的氨基甲酸酯基团外,分子链中往往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。具有硬度高、强度好、高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、耐臭氧、耐辐射及良好的导电性等优点,是一般橡胶所不能比的。与硫磺硫化相比,有机过氧化物硫化硫化时间短,硫化胶耐热性能良好,对金属无腐蚀性、无污染,可用于透明制品。另外硫化橡胶的压缩永久变形小,适用范围广,对饱和和不饱和橡胶均有硫化作用。有机过氧化物硫化的缺点是硫化胶的抗撕裂强度和伸长率低,而且某些石油系软化剂、防老剂、填充剂对硫化有阻碍作用。
聚氨酯应其性能优异,广泛用于各个领域,如手机套、密封条、防撞条等领域。随着近年综合性能优异成为材料发展的大趋势,上述的应用中,弹性好,压缩形变小成为必须的性能,而在具体应用领域,在医疗领域,其对灭菌性能要求更好,如果在密封条应用,如果聚氨酯密封条具有抗菌性,使用该密封条的门得抗菌密封性十分优异。
为了实现上述性能,发明人进行了系统的研究,得到一种综合性能优异的聚氨酯材料。
发明内容
发明目的:针对背景技术中存在的问题,本发明通过原料的复配选择、抗菌剂的复配,并进一步结合特定的抗菌剂的混料工艺,得到一种具有长效抗菌、弹性好且压缩变形性优异的聚氨酯材料,其实用于各类医用密封、接触性材料的制备,常规聚氨酯适用应用都可使用。
本发明进一步提供了上述材料的制备方法以及最佳的使用领域。
可以达到上述技术相同的技术方案如下:
发明概述
本发明的核心方案在于提供了一种高弹抗菌性聚氨酯,其包括以下组分:多元醇100-350重量份,异氰酸酯50-350重量份,扩链剂0.5-5重量份,可聚合抗菌剂0.1-10重量份,无机抗菌剂1-30重量份,填料0-50重量份,过氧化物硫化剂1-10重量份,促进剂0.1-5重量份,偶联剂0.5-5重量份。
作为进一步优选的实施方式,所述多元醇为聚碳酸酯二元醇与聚醚三元醇的混合物,两者的摩尔比为1-2:4-12。
作为进一步优选的实施方式,所述聚碳酸酯二元醇分子量为1000-8000,所述聚醚三元醇分子量3000-30000。
作为进一步优选的实施方式,所述无机抗菌剂为纳米二氧化钛。
作为进一步优选的实施方式,所述填料为微米碳酸钙,粒径在1-5微米,填料、无机抗菌剂和偶联剂在水/乙醇溶剂中混合约30分钟,干燥即可。
作为进一步优选的实施方式,所述可聚合抗菌剂为二甲基十八烷基烯丙基氯化铵。
本发明还提供了一种配套的高弹抗菌性聚氨酯的制备方法,其包括如下制备步骤:
(1)将填料、无机抗菌剂和偶联剂在水/乙醇溶剂中混合约30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的多元醇、异氰酸酯和扩链剂混合均匀,在适量催化剂下反应3-6小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂和步骤(1)所得预混料混合均匀,进而加入过氧化物硫化剂和促进剂,混合均匀,硫化即可。
本发明的产品结构和组成设计是为了其特定的用途,常规聚氨酯或弹性体适合的应用本发明都可使用。
作为进一步优选的用途,所述的高弹抗菌性聚氨酯在密封条制备中的应用。
所述的高弹抗菌性聚氨酯在医用密封条制备中的应用。
所述的高弹抗菌性聚氨酯在医用防撞条制备中的应用。
发明详述
为了帮助公众或技术人员更加顺畅和深入的了解本发明的技术方案和简单的技术机理,下面尝试进行对其进行详细的介绍。
本发明以聚氨酯为基础聚合物,利用聚氨酯良好的稳定性、弹性等优异的性能,并进一步采用过氧化物作为硫化剂硫化,提高交联程度,形成稳定的三维网络结构,提高聚氨酯强度。同时,很多领域需要抗菌性,实现聚氨酯的功能化,而常规的无机抗菌剂和有机抗菌剂的简单添加,短时间的抗菌性优异,但长时间的表面活性降低或者有机抗菌剂的析出,难以实现长效的抗菌。
为了更好的提高材料的长效抗菌性,本发明采用了两种不同的抗菌剂,形成复合抗菌体系,一种无机抗菌剂,一种可聚合抗菌剂,可聚合抗菌剂在过氧化杂物硫化中交联固化,与聚氨酯聚合物形成类互穿网络结构,不会简单的流失,具有长效抗菌效果。二氧化钛性质稳定,流失率较高,对短期效果提升更明显,本发明还采用了特殊的处理方式,大大减少了流失率,成为一种优选的技术方案,下面会有详细的介绍。
基于上述思路,本发明提供了聚氨酯的基本构成如下:多元醇100-350重量份,异氰酸酯50-350重量份,扩链剂0.5-5重量份,可聚合抗菌剂0.1-10重量份,无机抗菌剂1-30重量份,填料0-50重量份,过氧化物硫化剂1-10重量份,促进剂0.1-5重量份,偶联剂0.5-5重量份。
本发明高弹抗菌性聚氨酯要求其具有良好的弹性好且压缩变形性。传统的聚氨酯采用聚酯多元醇或聚醚多元醇,但上述种类得到的强度不足,聚醚多元醇强度低,聚酯多元醇强度尚可,压缩变形性优异,但在长时间压缩、变形过程中还是难以满足需求,为了解决上述性能的不足之处,本发明采用了聚碳酸酯多元醇和聚醚三元醇的复合多元醇体系。
作为优选的技术方案,所述多元醇为一种混合多元醇,为聚碳酸酯二元醇与聚醚三元醇的混合物,两者的摩尔比为1-2:4-12。聚碳酸酯二醇具有碳酸酯结构,自身具有较大的强度,可以提供较大的机械强度,而其在提高模量的同时会降低聚氨酯的弹性,影响使用时的密封性。为了弥补该不足,采用了一种聚醚多元醇,并优选为聚醚三元醇,聚醚三元醇虽然柔性很好,但其可以有较高的交联程度,不会大幅度降低柔性。两种多元醇混合后,平衡了要求的机械强度和柔韧性,由于其具有良好的弹性,在压缩后恢复好,无法恢复的形变很小,即使在长时间使用下。
聚碳酸酯二元醇与聚醚三元醇的摩尔比在上述优选范围内,可以平衡机械强度和弹性,如果聚碳酸酯二元醇过高,则柔韧性大幅度降低,永久压缩变形性降低;如果聚醚三元醇用量过大,柔性大幅度提高,强度低,在使用时,由于强度低,制作密封条的支撑性不足,使用的密封效果不到位。使用本领域常用的聚醚二元醇替换聚醚三元醇,也难以满足上述的基本需求,机械强度大幅度降低,易形成永久性形变。
作为进一步优选的技术方案,所述聚碳酸酯二元醇分子量为1000-8000,所述聚醚三元醇分子量300-30000。聚碳酸酯二元醇的分子量较大,保证了一定的机械强度,聚醚三元醇分子量不宜过小,过小则大幅度提高羟值,交联程度大幅度提升,柔韧性降低,失去了聚醚提高柔韧性的效果,最终综合性能效果不佳;聚碳酸酯二元醇的分子量优选小于聚醚三元醇的多元醇,相对提高聚合物的链长,起到软段效果。聚碳酸酯二醇可以选择江苏省化工研究所有限公司牌号JSB10、JSB20、JSH10或JSH20,优选为JSB20或JSH20;聚醚三元醇优选常用的分子量在5000左右的330N。
基于相近的技术构思,异氰酸酯的选择使用复合异氰酸酯,如芳香族异氰酸酯和长链烷基异氰酸酯的符合使用,芳香族异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯,长链烷基异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯,优选芳香族异氰酸酯和长链烷基异氰酸酯为1:2-5。
对于抗菌剂的选择,有机抗菌剂采用可聚合抗菌剂,具体种类没有特别的限定,可以选择含有与羟基或者异氰酸酯反应的抗菌单体,也可以采用具有可聚合乙烯基类单体的抗菌单体。作为最优选技术方案,可聚合抗菌剂可以选择为二甲基十八烷基烯丙基氯化铵,其烯丙基发生聚合反应,不宜在使用过程中流失。二氧化钛作为一种常用的无机抗菌剂,其使用可以提高短期的抗菌剂,在紫外线照射后可以再生,但紫外线长时间的照射会造成聚氨酯性能的下降,为了使二氧化钛在体系中均匀分散,提高聚氨酯的抗菌性,本发明可以使用填料提高聚氨酯的强度,发明人发现,使用微米碳酸钙作为填料,粒径在1-5微米,填料、无机抗菌剂和偶联剂在水/乙醇溶剂中混合约30分钟,干燥即可,无机抗菌剂分散在填料表面,并且通过水解后的偶联剂提高稳定性。
硫化剂采用过氧化物类引发剂即可,没有也别限制,过氧化二苯甲酰等常见种类均可,促进剂采用促进剂M和DM均可。
基于上述组成的选择和制备方法的控制,本发明聚氨酯具有优异的长效抗菌、弹性好且压缩变形性,其实用于各类医用密封、接触性材料的制备,常规聚氨酯适用应用都可使用。优选在密封条制备中的应用,在医用密封条制备中的应用,在医用防撞条制备中的应用。
有益的技术效果
本发明制备了一种高弹抗菌性聚氨酯,其通过对聚氨酯的多元醇选择、异氰酸酯选择提高了聚氨酯的基本性能,平衡了弹性好且压缩变形性小,实现了综合上述两点的优异效果,同时,采用复合抗菌剂,可聚合抗菌剂进入异氰酸酯结构或者以双网络的结构,避免了有机抗菌剂的流失;无机抗菌剂与填料复合预先处理,提高了分散稳定性,提高了抗菌性,两者复配提高了长效抗菌剂,使其适用于需要抗菌条件的聚氨酯材料,该效果优异的聚氨酯,在市场和文献报道十分罕见,没有见到有对比的产品或技术。
具体实施方式
为了使技术人员更加直观的了解本发明的技术方案,下面选择几个典型实施例进行介绍,这些实施例不构成对本发明保护范围的限制,今后任何不背离本发明基本构思的实施方案都在本发明保护范围内。
实施例1
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的40重量份JSH20和300重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
实施例2
将实施例1中18重量份的TDI和39重量份HDI替换为56重量份的HDI,其他操作和组成同实施例1。
实施例3
将实施例1中18重量份的TDI和39重量份HDI替换为57重量份的TDI,其他操作和组成同实施例1。
实施例4
(1)将干燥后的40重量份JSH20和300重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(2)向步骤(1)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份、20重量份的3μm的碳酸钙、10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M 1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
实施例5
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的40重量份JSH20和80重量份的N303、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
实施例6
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的100重量份JSH20和250重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
实施例7
(1)将碳酸钙填料粉碎至10μm左右;取20重量份的10μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的40重量份JSH20和300重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
对比例1
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的160重量份JSH20、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
对比例2
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与10重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的350重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵1.5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
对比例3
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取30重量份的3μm的碳酸钙与0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的40重量份JSH20和300重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂二甲基十八烷基烯丙基氯化铵5重量份和步骤(1)所得所有预混料混合均匀,进而加入过氧化二苯甲酰6重量份和促进剂M 1.8重量份,混合均匀,在165℃左右硫化4h即得。
对比例4
(1)将碳酸钙填料粉碎至3μm左右;取20重量份的3μm的碳酸钙与20重量份的无机抗菌剂纳米二氧化钛、0.5重量份的偶联剂KH560在水/乙醇溶剂(体积比1:1)中混合搅拌30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的40重量份JSH20和300重量份的330N、18重量份的TDI、39重量份HDI和1重量份的扩链剂BDO混合均匀,在适量催化剂下,60-70℃间反应3.5小时;进一步加入步骤(1)所得所有预混料混合均匀,即得。
测试方法
1.扯断伸长率、扯断拉伸强度测试
按照GB/T528-1998标准进行测试,样品制备采用2型,样品制备以及测试条件同样采用标准中的方法。
2.抗菌测试
按照QB/T2591-2003A,检测用菌:大肠埃希氏菌ATCC25922,分别测试样品制备12小时后测试和老化后样品,老化样品是样品膜制备后在室温非照射下放置180天进行测试。
3.压缩永久变形测试
按照GB/T 7759.1-2015,常温测试(23℃)且采用A型样品,高温测试(55℃)采用A性样品制备,采用A方法测试。
测试结果
由上述测试结果可以发现,通过聚氨酯原料的复合使用、以及复合抗菌剂的使用,得到了具有优异性能的高弹抗菌聚氨酯,通过制备工艺的选择对抗菌性的也存在较大的影响。上述测试结果综合来看,优于市场上的常规产品,适用于需要弹性和抗菌性的领域,在医用、儿童用品、家居领域都有广泛的应用前景。

Claims (10)

1.一种高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:包括以下组分:多元醇100-350重量份,异氰酸酯50-350重量份,扩链剂0.5-5重量份,可聚合抗菌剂0.1-10重量份,无机抗菌剂1-30重量份,填料0-50重量份,过氧化物硫化剂1-10重量份,促进剂0.1-5重量份,偶联剂0.5-5重量份。
2.如权利要求1-2所述的高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:所述多元醇为聚碳酸酯二元醇与聚醚三元醇的混合物,两者的摩尔比为1-2:4-12。
3.如权利要求1-3所述的高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:所述聚碳酸酯二元醇分子量为1000-8000,所述聚醚三元醇分子量3000-30000。
4.如权利要求1所述的高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:所述无机抗菌剂为纳米二氧化钛。
5.如权利要求1所述的高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:所述填料为微米碳酸钙,粒径在1-5微米,填料、无机抗菌剂和偶联剂在水/乙醇溶剂中混合约30分钟,干燥即可。
6.如权利要求1所述的高弹抗菌性聚氨酯,其特征在于:所述可聚合抗菌剂为二甲基十八烷基烯丙基氯化铵。
7.如权利要求1-6任一项所述的高弹抗菌性聚氨酯的制备方法,其特征在于:
包括如下制备步骤:
(1)将填料、无机抗菌剂和偶联剂在水/乙醇溶剂中混合约30分钟,干燥即得预混料;
(2)将干燥后的多元醇、异氰酸酯和扩链剂混合均匀,在适量催化剂下反应3-6小时;
(3)向步骤(2)所得物料中加入可聚合抗菌剂和步骤(1)所得预混料混合均匀,进而加入过氧化物硫化剂和促进剂,混合均匀,硫化即可。
8.如权利要求1-6任一项所述的高弹抗菌性聚氨酯在密封条制备中的应用。
9.如权利要求1-6任一项所述的高弹抗菌性聚氨酯在医用密封条制备中的应用。
10.如权利要求1-6任一项所述的高弹抗菌性聚氨酯在医用防撞条制备中的应用。
CN201810261229.9A 2018-03-27 2018-03-27 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用 Active CN108440738B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810261229.9A CN108440738B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810261229.9A CN108440738B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108440738A true CN108440738A (zh) 2018-08-24
CN108440738B CN108440738B (zh) 2020-11-20

Family

ID=63197498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810261229.9A Active CN108440738B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108440738B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110670242A (zh) * 2019-10-25 2020-01-10 福建冠泓工业有限公司 一种抗菌无纺布及其制作工艺
CN111393606A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 上海应用技术大学 一种高透明性抗菌热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN111909356A (zh) * 2020-08-24 2020-11-10 温州大学新材料与产业技术研究院 一种医用聚氨酯材料及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067565A2 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 University Of Washington Marine coatings
CN101891865A (zh) * 2010-07-23 2010-11-24 金誉(河南)包装有限公司 抗菌聚乙烯树脂及其制备方法
CN101891864A (zh) * 2010-07-23 2010-11-24 郑州大学 抗菌乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂及其制备方法
CN102964766A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 上海日之升新技术发展有限公司 一种抗菌聚丙烯树脂及其制备方法
CN105294983A (zh) * 2015-10-16 2016-02-03 上海恒安聚氨酯股份有限公司 抗菌热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
US20170027168A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Stephan HEATH Methods, products, and systems relating to making, providing, and using nanocrystalline (nc) products comprising nanocrystalline cellulose (ncc), nanocrystalline (nc) polymers and/or nanocrystalline (nc) plastics or other nanocrystals of cellulose composites or structures, in combination with other materials
CN106565912A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 广州大学 一种聚季铵盐类聚合物乳液抗菌剂及其制备方法和应用
CN106893042A (zh) * 2017-03-24 2017-06-27 清远市宏图助剂有限公司 一种环保型聚醚有机硅改性聚氨酯及其制备方法
CN107163189A (zh) * 2017-05-27 2017-09-15 谢炳 一种抗菌聚乙烯组合物及其制备方法
CN107312154A (zh) * 2017-07-17 2017-11-03 中天科盛(上海)企业发展股份有限公司 一种抗菌耐水解热塑性聚氨酯弹性体
CN107629898A (zh) * 2017-09-21 2018-01-26 威莱(广州)日用品有限公司 一种丙烯酸钠‑季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067565A2 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 University Of Washington Marine coatings
CN101891865A (zh) * 2010-07-23 2010-11-24 金誉(河南)包装有限公司 抗菌聚乙烯树脂及其制备方法
CN101891864A (zh) * 2010-07-23 2010-11-24 郑州大学 抗菌乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂及其制备方法
CN102964766A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 上海日之升新技术发展有限公司 一种抗菌聚丙烯树脂及其制备方法
US20170027168A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Stephan HEATH Methods, products, and systems relating to making, providing, and using nanocrystalline (nc) products comprising nanocrystalline cellulose (ncc), nanocrystalline (nc) polymers and/or nanocrystalline (nc) plastics or other nanocrystals of cellulose composites or structures, in combination with other materials
CN105294983A (zh) * 2015-10-16 2016-02-03 上海恒安聚氨酯股份有限公司 抗菌热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN106565912A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 广州大学 一种聚季铵盐类聚合物乳液抗菌剂及其制备方法和应用
CN106893042A (zh) * 2017-03-24 2017-06-27 清远市宏图助剂有限公司 一种环保型聚醚有机硅改性聚氨酯及其制备方法
CN107163189A (zh) * 2017-05-27 2017-09-15 谢炳 一种抗菌聚乙烯组合物及其制备方法
CN107312154A (zh) * 2017-07-17 2017-11-03 中天科盛(上海)企业发展股份有限公司 一种抗菌耐水解热塑性聚氨酯弹性体
CN107629898A (zh) * 2017-09-21 2018-01-26 威莱(广州)日用品有限公司 一种丙烯酸钠‑季铵盐共聚物杀菌复合洗衣助剂的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JING LIN ET.AL: "Durably Antibacterial and Bacterially Antiadhesive Cotton Fabrics Coated by Cationic Fluorinated Polymers", 《ACS APPL. MATER. INTERFACES》 *
张昌辉等: "一种可聚合阳离子抗菌剂的合成", 《腐蚀与防护》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110670242A (zh) * 2019-10-25 2020-01-10 福建冠泓工业有限公司 一种抗菌无纺布及其制作工艺
CN111393606A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 上海应用技术大学 一种高透明性抗菌热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN111909356A (zh) * 2020-08-24 2020-11-10 温州大学新材料与产业技术研究院 一种医用聚氨酯材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108440738B (zh) 2020-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11643498B2 (en) Thermoplastic silicone-polyurethane elastomer and method for preparing the same
CN106084352B (zh) 一种高性能聚氨酯改性丁腈胶乳手套及其制备方法
CN108440738A (zh) 一种高弹抗菌性聚氨酯及其制备方法和应用
US4523005A (en) Extrudable polyurethane for prosthetic devices prepared from a diisocyanate, a polytetramethylene ether polyol, and 1,4-butane diol
US20210395527A1 (en) Medical silicon rubber having high mechanical property and preparation method thereof
CN105085857B (zh) 防水透气抗菌型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
Yu et al. Materials Science: Physical Properties of Maxillofacial Elastomers Under Conditions of Accelerated Aging
JPH08511297A (ja) 低不飽和のポリオールを使用して製造したスパンデックス繊維
DE112007001943T5 (de) Verfahren zur Erzeugung von Polyurethan-Elastomerschäumen
CN112794972A (zh) 一种水性聚氨酯乳液、丁腈胶-聚氨酯复合乳液及其应用
US20220127428A1 (en) Anti-fouling polyurethane thin film with high elasticity and high transparency, preparation method and use thereof
CN111621259B (zh) 一种透气式塑胶跑道用的水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法
JP3061817B2 (ja) ポリオキシペルフルオロアルキレンブロックを含有する架橋性ポリウレタンゴム
CN110790889A (zh) 一种极性可控tpu薄膜及其制备方法
JP2006342448A (ja) ポリウレタン系弾性繊維及びその製造方法
CN117343273A (zh) 一种自愈合抗菌聚氨酯弹性体及其制备方法
CN113121985A (zh) 一种耐紫外的tpu膜及其制备方法
CN116813871A (zh) 一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法
CN108314771A (zh) 一种高弹抗菌性发泡聚氨酯及其制备方法和应用
Schollenberger Thermoplastic polyurethane elastomers
CN107033323B (zh) 一种具有高生物相容性的热塑性聚氨酯及其制备方法
KR20050102128A (ko) 폴리우레아우레탄의 수성 분산액을 포함하는 물품
Petlin et al. The effect of the molecular weight of polyester on the properties of silane terminated polyurethane sealants
US6558732B1 (en) Process for producing an implantable apparatus comprising a biomedical device coated with crosslinked TPU
JPS5941658B2 (ja) 水膨潤性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201103

Address after: 317500 Science Park, No.1 Road, Wenling Industrial Park, Zhejiang, Taizhou

Applicant after: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Address before: 325025 Wenzhou economic and Technological Development Zone, Zhejiang, 11

Applicant before: Ye Chenyao

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A high elastic Antibacterial Polyurethane and its preparation method and Application

Effective date of registration: 20210617

Granted publication date: 20201120

Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch

Pledgor: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Registration number: Y2021330000599

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20221213

Granted publication date: 20201120

Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch

Pledgor: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Registration number: Y2021330000599

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A High Elasticity and Antibacterial Polyurethane and Its Preparation Method and Application

Effective date of registration: 20230307

Granted publication date: 20201120

Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch

Pledgor: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980034065

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Granted publication date: 20201120

Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch

Pledgor: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980034065

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A high elastic and antibacterial polyurethane and its preparation method and application

Granted publication date: 20201120

Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch

Pledgor: Zhejiang Hengtaiyuan Polyurethane Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980013400