CN109401277A - 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109401277A
CN109401277A CN201811107423.8A CN201811107423A CN109401277A CN 109401277 A CN109401277 A CN 109401277A CN 201811107423 A CN201811107423 A CN 201811107423A CN 109401277 A CN109401277 A CN 109401277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tpu
antibacterial
particle
composite
composite material
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.)
Pending
Application number
CN201811107423.8A
Other languages
English (en)
Inventor
秦柳
时增强
梁宇光
马文良
张聪
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.)
NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
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 NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical NINGBO GMF TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201811107423.8A priority Critical patent/CN109401277A/zh
Publication of CN109401277A publication Critical patent/CN109401277A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06CO2, N2 or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08Supercritical fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Abstract

本发明公开了一种具有抗菌功能的E‑TPU复合材料及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:(1)将TPU颗粒及抗菌剂进行混料合成造粒,制得待发泡复合颗粒;(2)将所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中,向高压反应釜中通入二氧化碳气体,调节高压反应釜的压强和温度,使二氧化碳处于超临界状态,保压渗透,快速泄压,加热发泡,制得复合发泡颗粒;(3)将所述复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型,制得具有抗菌功能的E‑TPU复合材料。本发明E‑TPU复合材料可有效地抑制细菌的滋生(对细菌及真菌的抗菌率均大于90%),抗菌剂中的银离子成分可反复的发生作用,其防水耐高温的特性也可保证不会因为顾客的清洗而失效,给顾客带来更好的使用体验。

Description

一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及微孔发泡成型及鞋垫领域,具体涉及一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料及其制备方法。
背景技术
目前E-TPU微孔发泡材料因其具有超轻的密度,超高的回弹性,耐磨,耐黄变,低温性能好等优点,可逐渐取代传统EVA材料广泛的应用于鞋底领域。因为其优良的回弹性和柔软度,也开始运用于鞋垫领域,但是现有的E-TPU微孔发泡材料没有抗菌性能,在穿着一段时间后不可避免的出现大量汗水积累,出现细菌繁殖等现象。同时运用传统的方法制备的抗菌制品,其内外抗菌剂均匀分布,而抗菌性能的关键取决于制品表面的抗菌性能,因此内部的抗菌剂并没有发挥作用,导致抗菌剂的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷,提供一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料及其制备方法。本发明所制备的抗菌颗粒,其抗菌浓度表面要明显高于颗粒内部,形成明显的浓度差,具有良好的抗菌性能,减少了抗菌剂的添加量。本发明E-TPU复合材料可有效地抑制细菌的滋生(对细菌及真菌的抗菌率均大于90%),抗菌剂中的银离子成分可反复的发生作用,其防水耐高温的特性也可保证不会因为顾客的清洗而失效,给顾客带来更好的使用体验。本发明所述制备方法制备的复合材料具有传统E-TPU发泡热塑性弹性体材料的密度轻、回弹性高、耐磨、耐黄变、低温性能好等优点,同时具有抗菌的功能,本发明所述E-TPU复合材料可广泛的应用于鞋底及鞋垫等领域。
本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为:
一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)共混:将TPU颗粒及抗菌剂进行混料合成造粒,制得待发泡复合颗粒;
(2)颗粒发泡:将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中,向高压反应釜中通入二氧化碳气体,调节高压反应釜的压强和温度,使二氧化碳处于超临界状态,保压渗透,快速泄压,加热发泡,制得复合发泡颗粒。
优选地,所述步骤(1)中,所述TPU颗粒粒径为3~4mm。
优选地,所述步骤(1)中,所述抗菌剂为纳米银系抗菌粉,进一步优选为晋大科技公司的纳米银系抗菌粉。
优选地,所述步骤(1)中,所述TPU颗粒与所述抗菌剂按重量份比值为100∶5~100∶1。
优选地,所述步骤(1)中,所述混料合成造粒时采用双螺杆水下造粒机组;所述双螺杆水下造粒机组中的双螺杆挤出机的温度为140~250℃。
优选地,所述步骤(1)中,所述待发泡颗粒粒径为1~2mm。
优选地,所述步骤(2)中,所述压强为7.38~30MPa;所述压强过低则达不到超临界状态,二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部,难以发泡;压强过高渗透效果越明显,但超过30MPa渗透效果基本保持一致,因此压强选择7.38~30MPa。
优选地,所述步骤(2)中,所述温度为31~80℃;所述温度过低则达不到超临界状态,二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部,难以发泡;温度过高则相同压强内的二氧化碳含量降低,其渗透效果不明显,因此温度选择31~80℃。
优选地,所述步骤(2)中,所述渗透的时间为1~6h;由于二氧化碳在待发泡颗粒内部渗透完全的最短时间为1h,时间继续增加渗透效果稍微增加,但超过6h效果愈发不明显,因此渗透的时间选择1~6h。
优选地,所述步骤(2)中,所述发泡的温度为90~160℃;当温度低于90℃,颗粒不易发泡,发泡倍率小,密度大;当温度高于160℃,颗粒过度发泡,由于气泡孔基本都已经炸裂,颗粒基本没有弹性,因此发泡的温度选择90~160℃。
优选地,所述步骤(2)中,所述发泡的时间为15~90s;发泡时间过短,颗粒没能完全发泡,发泡倍率小,密度过大;时间过长,颗粒膨胀过大,导致气泡孔破裂,颗粒丧失优良的回弹性,因此发泡的时间选择15~90s。
优选地,所述步骤(2)中,所述复合发泡颗粒的发泡倍率为4~8倍。
一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒,采用上述制备方法制备得到。
一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)共混:将TPU颗粒及抗菌剂进行混料合成造粒,制得待发泡复合颗粒;
(2)颗粒发泡:将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中,向高压反应釜中通入二氧化碳气体,调节高压反应釜的压强和温度,使二氧化碳处于超临界状态,保压渗透,快速泄压,加热发泡,制得复合发泡颗粒;
(3)蒸汽模压成型:将步骤(2)所述复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型,制得具有抗菌功能的E-TPU复合材料。
优选地,所述步骤(3)中,蒸汽模压成型的具体步骤为:先将模具进行预热,使模具的表面温度达到发泡材料的熔点;发泡颗粒由料枪打入模具腔体内,然后通入高压蒸汽,此时关闭一边的冷凝水阀,打开蒸汽进气阀;同时,使相对面的蒸汽进气阀关闭,冷凝水阀打开,以使蒸汽从相反的方向喷出;在一定压力下,各个颗粒表面相互熔融粘合制得制品;通蒸汽一定时间后,通冷却水冷却,脱模并烘干定型。
优选地,所述步骤(3)中,所述蒸汽模压成型时的压强为0.1~0.5MPa,时间为2~6min。
一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料,采用上述方法制备得到。
本发明的基本原理:
本发明原料在混合过程中,抗菌剂粒子分散在TPU原料内部的各个部位,经过加压泄压的过程,在超临界状态下二氧化碳的萃取作用使得抗菌粒子从内部像外部迁移,出现从内部到表面呈现越来越多的现象,即抗菌剂的浓度从内部到外部具有明显的差异,表面抗菌剂浓度最高,越往内部浓度越低,从而使得表面的抗菌性能最佳,将复合材料制成鞋垫后,在和人脚底接触的部位充分发挥抗菌作用。
本发明一种具有抗菌功能的复合材料由E-TPU颗粒经蒸汽模压成型方式制备;所述E-TPU颗粒具有密度轻、回弹性高、耐磨、耐黄变、低温性能好及防臭抗菌等性能;所述E-TPU复合材料可制备成弹性鞋垫。
进一步地,在E-TPU颗粒发泡原料TPU的内部混入一定量的抗菌剂,制备具有抗菌功能的待发泡复合颗粒。
进一步地,所述待发泡复合颗粒,采用超临界二氧化碳作为发泡剂,运用间歇式快速泄压升温法进行微孔发泡,制备发泡倍率在4~8倍的具有超轻的密度、超高的回弹性、耐磨、耐黄变等优良特性的E-TPU颗粒。
进一步地,运用蒸汽模压成型,可以将此具有抗菌性能的E-TPU颗粒成型为各种制品,可以应用于鞋垫、床垫及医疗抗菌等领域。
进一步地,所述E-TPU复合材料,内部有大量的微孔,增加了制品的透气性,同时内部填充了一定的抗菌剂,所以所成型的制品具有一定的抗菌性能,可以有效的抑制细菌的滋生。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下优点:
(1)本发明所制备的抗菌颗粒,其抗菌浓度表面要明显高于颗粒内部,形成明显的浓度差,具有良好的抗菌性能,减少了抗菌剂的添加量;
(2)由本发明E-TPU复合材料成型的鞋垫等产品,可以有效地抑制细菌的滋生(对细菌及真菌的抗菌率均大于90%),同时由于其工艺的特殊性,抗菌剂可反复的添加,其防水耐高温的特性也可以保证其使用过程中不用因为顾客的清洗而失效,给顾客带来更好的使用体验;
(3)本发明原料在混合过程中,抗菌剂粒子分散在TPU原料内部的各个部位,经过加压泄压的过程,在超临界状态下二氧化碳的萃取作用使得抗菌粒子从内部像外部迁移,出现从内部到表面呈现越来越多的现象,即抗菌剂的浓度从内部到外部具有明显的差异,表面抗菌剂浓度最高,越往内部浓度越低,从而使得表面的抗菌性能最佳,将复合材料制成鞋垫后,在和人脚底接触的部位充分发挥抗菌作用;
(4)本发明所研制的抗菌E-TPU复合材料,是由大量的E-TPU弹性颗粒通过蒸汽模压制备而成,E-TPU微孔弹性颗粒是通过TPU粒子运用超临界二氧化碳作为发泡剂,采用间歇式泄压升温法制备而得,具有密度轻、回弹性高、耐磨、耐黄变、低温性能好等优点;内部有大量气泡孔,增加了复合材料的透气性,同时TPU颗粒内部填充一定的抗菌剂,所以该复合材料具有一定的抗菌功能;本发明所述E-TPU复合材料可广泛的应用于鞋底及鞋垫等领域。
附图说明
图1为由本发明实施例3制得的抗菌E-TPU颗粒成品制成的抗菌E-TPU弹性鞋垫的截面图;
图2为图1所述抗菌E-TPU弹性鞋垫中的抗菌E-TPU颗粒内部微观结构图;
图中各个附图标记的对应的部件名称是:1-抗菌E-TPU弹性鞋垫,2-抗菌E-TPU弹性鞋垫上的透气孔洞,3-抗菌E-TPU颗粒,4-抗菌E-TPU颗粒内部添加的抗菌剂,5-抗菌E-TPU颗粒内部的气泡孔。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容,下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于对本发明进一步说明,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后,该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1~3及对比例1~8所述原料TPU颗粒的理化性质为:硬度75~90A,熔指40~90g/10min(测试条件205℃/5kg),密度1.0~1.2g/cm3,拉伸断裂强度>15.3MPa,断裂伸长率>550%,撕裂强度>40KN/m,耐黄变等级>4。
实施例1
TPU颗粒硬度在80~85HA之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉(晋大科技公司),添加比例为100∶2(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为15MPa,循环温度为40℃,保压1.5h,发泡机器温度调整为110℃,发泡时间为25s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
实施例2
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉(晋大科技公司),添加比例为100∶2(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为10MPa,循环温度为35℃,保压1h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为15s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
实施例3
TPU硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉(晋大科技公司),添加比例为100∶5(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为10MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为110℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例1
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用无机抗菌粉TEB9200(赫特公司),添加比例为100∶1(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例2
TPU颗粒颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用无机抗菌粉TEB9200(赫特公司),添加比例为100∶1.5(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例3
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用无机抗菌粉TEB9200(赫特公司),添加比例为100∶5(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例4
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉9600(赫特公司),添加比例为100∶1(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例5
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉9600(赫特公司),添加比例为100∶2(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例6
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用广州艾浩尔公司的抗菌溶液,颗粒浸泡在水和抗菌溶液的混合液体中,抗菌溶液和水的比例为1∶20,把溶液浸泡的颗粒加入釜体中,加压压力为13MPa,循环温度35℃,保压2h,发泡温度105℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。此对比例对大肠杆菌的抗菌率为90.6%,经过一次水洗后,抗菌率为82.6%,二次水洗后,抗菌率为74.59%,此种抗菌溶液和添加方法,不能保证材料抗菌性能的长久性,不耐水洗。
对比例7
TPU颗粒硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉(晋大科技公司),添加比例为100∶4(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对比例8
TPU颗粒选用硬度在75~80A之间,粒径为4mm左右,选用纳米银系抗菌粉(晋大科技公司),添加比例为100∶8(重量比),在混料机中均匀搅拌,加入双螺杆挤出机中,温度为140~250℃,经过水下造粒,制得颗粒粒径为1~2mm的小颗粒,经过烘箱90℃烘2h,加压,加压压力为13MPa,循环温度为35℃,保压2h,发泡机器温度调整为100℃,发泡时间为30s,发泡倍率为4倍,得到具备抗菌性能的E-TPU颗粒成品。运用蒸汽模压成型,设置蒸汽压力为0.2MPa,蒸汽穿透时间为30s,保压时间为45s,冷却定型时间为70s,制备所需要的抗菌制品。
对实施例1~3及对比例1~8制备得到的成品进行的抗菌率测试(上海英格尔认证有限公司),结果见表1。
表1实施例1~3及对比例1~8制备得到的成品的抗菌率测试结果
图1为由本发明实施例3制得的抗菌E-TPU颗粒成品制成的抗菌E-TPU弹性鞋垫的截面图,图2为图1所述抗菌E-TPU弹性鞋垫中的抗菌E-TPU颗粒内部微观结构图,其中1为抗菌E-TPU弹性鞋垫,2为抗菌E-TPU弹性鞋垫上的透气孔洞,3为抗菌E-TPU颗粒,4为抗菌E-TPU颗粒内部添加的抗菌剂,5为抗菌E-TPU颗粒内部的气泡孔。由图2可看出,本发明实施例3所述抗菌E-TPU颗粒内外层的抗菌剂存在明显的浓度差,越靠近E-TPU颗粒表面抗菌剂浓度越高。因此,由本发明实施例3所述E-TPU复合材料成型的鞋垫,可以有效地抑制细菌的滋生(对细菌及真菌的抗菌率均大于90%),同时由于其工艺的特殊性,抗菌剂可反复的添加,其防水耐高温的特性也可以保证其使用过程中不用因为顾客的清洗而失效,给顾客带来更好的使用体验。
本发明将TPU颗粒与抗菌剂混合造粒后制备的TPU复合材料,经过间歇式泄压升温发泡,由于超临界二氧化碳具有一定的渗透萃取作用,同时在发泡过程中随颗粒的膨胀长大,TPU内部本来均匀分布的抗菌剂会随颗粒膨胀及二氧化碳的萃取作用进行迁移,导致发泡颗粒外面的抗菌剂浓度高于颗粒内部抗菌剂的浓度,形成明显的浓度差。由于抗菌剂向颗粒表面的迁移导致采用本发明制备方法制备的抗菌颗粒的抗菌效果要明显优于传统制备方法所制备的抗菌颗粒。其可在少量添加的情况下(1~5%),即可使E-TPU制品对细菌和真菌的抗菌性均超过90%,且水洗后抗菌性能不下降,同时也不会影响成品E-TPU弹性体鞋垫各项力学性能,成品经久耐用。
上述说明并非对发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在发明的实质范围内,做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,包括如下步骤:
(1)共混:将TPU颗粒及抗菌剂进行混料合成造粒,制得待发泡复合颗粒;
(2)颗粒发泡:将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中,向高压反应釜中通入二氧化碳气体,调节高压反应釜的压强和温度,使二氧化碳处于超临界状态,保压渗透,快速泄压,加热发泡,制得复合发泡颗粒。
2.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述抗菌剂为纳米银系抗菌粉。
3.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述TPU颗粒与所述抗菌剂按重量份比值为100∶5~100∶1。
4.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述混料合成造粒时采用双螺杆水下造粒机组;所述双螺杆水下造粒机组中的双螺杆挤出机的温度为140~250℃。
5.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述压强为7.38~30MPa,所述温度为31~80℃,所述渗透的时间为1.5~6h。
6.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述发泡的温度为90~160℃,所述发泡的时间为15~90s。
7.如权利要求1所述的一种用于制备具有抗菌功能的E-TPU复合材料的复合发泡颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述复合发泡颗粒的发泡倍率为4~8倍。
8.一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)共混:将TPU颗粒及抗菌剂进行混料合成造粒,制得待发泡复合颗粒;
(2)颗粒发泡:将步骤(1)所述待发泡复合颗粒放入高压反应釜中,向高压反应釜中通入二氧化碳气体,调节高压反应釜的压强和温度,使二氧化碳处于超临界状态,保压渗透,快速泄压,加热发泡,制得复合发泡颗粒;
(3)蒸汽模压成型:将步骤(2)所述复合发泡颗粒进行蒸汽模压成型,制得具有抗菌功能的E-TPU复合材料。
9.如权利要求8所述的一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述蒸汽模压成型时的压强为0.1~0.5MPa,时间为2~6min。
10.一种具有抗菌功能的E-TPU复合材料,采用如权利要求8或权利要求9所述制备方法制备得到。
CN201811107423.8A 2018-09-21 2018-09-21 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法 Pending CN109401277A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811107423.8A CN109401277A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811107423.8A CN109401277A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109401277A true CN109401277A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65466245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811107423.8A Pending CN109401277A (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109401277A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943056A (zh) * 2019-03-05 2019-06-28 厦门同欣源新材料科技有限公司 一种鞋底及其生产工艺
CN110051166A (zh) * 2019-05-20 2019-07-26 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种e-tpu爬爬垫及其成型工艺
CN110948771A (zh) * 2019-11-22 2020-04-03 东莞市国昱鞋材有限公司 一种超临界发泡鞋底的制作方法
CN111493425A (zh) * 2020-04-23 2020-08-07 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种口罩防护缓冲条及口罩
CN111605117A (zh) * 2019-12-23 2020-09-01 东莞市松裕塑胶皮具制品有限公司 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺
CN111675821A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 浙江新恒泰新材料有限公司 一种低收缩高倍率长效抗菌聚氨酯发泡板的制备方法
CN113186726A (zh) * 2021-05-13 2021-07-30 福建永绘纺织有限公司 抗菌型竹炭纤维飞织鞋面
CN113246364A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 福建永绘纺织有限公司 具有良好的透气保暖型飞织鞋面
CN114083715A (zh) * 2021-11-11 2022-02-25 宁波格林美孚新材料科技有限公司 婴儿车扶手套成型工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246841A (ja) * 1993-03-01 1994-09-06 Satosen Co Ltd ポリウレタンフォームに抗菌性および抗かび性を付与する方法
KR20080066316A (ko) * 2007-01-12 2008-07-16 에스케이씨 주식회사 냄새 저감 및 항균성이 부가된 연질 폴리우레탄 폼 조성물및 폼의 제조방법
CN102863662A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 叶金山 一种养生保健座垫及其制造方法
CN103408922A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 泉州三盛橡塑发泡鞋材有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体发泡材料及其制备方法
CN107099013A (zh) * 2017-04-26 2017-08-29 三斯达(江苏)环保科技有限公司 一种防臭透气发泡鞋垫材料
CN108440939A (zh) * 2018-02-11 2018-08-24 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246841A (ja) * 1993-03-01 1994-09-06 Satosen Co Ltd ポリウレタンフォームに抗菌性および抗かび性を付与する方法
KR20080066316A (ko) * 2007-01-12 2008-07-16 에스케이씨 주식회사 냄새 저감 및 항균성이 부가된 연질 폴리우레탄 폼 조성물및 폼의 제조방법
CN102863662A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 叶金山 一种养生保健座垫及其制造方法
CN103408922A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 泉州三盛橡塑发泡鞋材有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体发泡材料及其制备方法
CN107099013A (zh) * 2017-04-26 2017-08-29 三斯达(江苏)环保科技有限公司 一种防臭透气发泡鞋垫材料
CN108440939A (zh) * 2018-02-11 2018-08-24 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种超轻高回弹性低导热系数复合发泡材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁浩: "《纳米抗菌技术》", 31 January 2008, 化学工业出版社 *
孟凡增: "髙回弹及慢回弹聚氨酯发泡材料制备与抗菌改性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943056A (zh) * 2019-03-05 2019-06-28 厦门同欣源新材料科技有限公司 一种鞋底及其生产工艺
CN110051166A (zh) * 2019-05-20 2019-07-26 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种e-tpu爬爬垫及其成型工艺
CN110948771A (zh) * 2019-11-22 2020-04-03 东莞市国昱鞋材有限公司 一种超临界发泡鞋底的制作方法
CN111605117A (zh) * 2019-12-23 2020-09-01 东莞市松裕塑胶皮具制品有限公司 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺
CN111493425A (zh) * 2020-04-23 2020-08-07 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种口罩防护缓冲条及口罩
CN111675821A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 浙江新恒泰新材料有限公司 一种低收缩高倍率长效抗菌聚氨酯发泡板的制备方法
CN113186726A (zh) * 2021-05-13 2021-07-30 福建永绘纺织有限公司 抗菌型竹炭纤维飞织鞋面
CN113246364A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 福建永绘纺织有限公司 具有良好的透气保暖型飞织鞋面
CN114083715A (zh) * 2021-11-11 2022-02-25 宁波格林美孚新材料科技有限公司 婴儿车扶手套成型工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109401277A (zh) 一种具有抗菌功能的e-tpu复合材料及其制备方法
CN108102338B (zh) 一种发泡鞋中底
CN105714574B (zh) 一种发泡热塑性聚氨酯人造革及其制备方法
CN110193931A (zh) 一种3d打印高性能泡沫鞋中底的方法
CN100522572C (zh) 发泡垫体的制造方法
CN107614583A (zh) 热塑性聚氨酯发泡粒子以及热塑性聚氨酯发泡粒子成形体
CN103819894A (zh) 一种含有天然纤维的记忆绵材料及其用途
CN101005941B (zh) 用于制造固体可生物降解制品的低温模塑方法
CN109111720A (zh) 一种超轻高回弹etpu复合减震鞋中底材料及其成型方法
CN102551268A (zh) 硅胶保健鞋及其制作方法以及硅胶鞋垫及其制作方法
CN110948771A (zh) 一种超临界发泡鞋底的制作方法
CN104194081A (zh) 一种天然环保植物纤维海绵及其制备方法
CN107177191A (zh) 一种热塑性弹性体/碳纤维复合发泡材料的成型工艺
CN110540696A (zh) 一种气凝胶eva轻质透气保温复合材料及其制备方法
CN109228444A (zh) 一种二氧化碳、二氯氟乙烷热塑性聚氨酯发泡注塑技术
CN107189213B (zh) 一种天然芳香型发泡材料及制备方法
CN109401281A (zh) 一种高弹tpu薄膜及其制备方法
CN106436339B (zh) 一种pvc人造革发泡层及其制备方法
US20070104938A1 (en) Foam cushion with a high water-absorption ability
CN109043734A (zh) 一种带有桥式结构的发泡热塑性弹性体鞋垫
CN109265723A (zh) 一种具有磁疗效果的热塑性弹性体复合发泡材料及其制备方法
CN110951241A (zh) 一种薰衣草记忆棉及其制备方法
CN113246364B (zh) 具有良好的透气保暖型飞织鞋面
CN111823655A (zh) 二氧化硅气凝胶柔弹性隔热保温材料与ePTFE膜贴合层压的复合材料及制备方法和用途
CN109485900A (zh) 一种抗菌除臭聚氨酯弹体的制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190301