CN115404723A - 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用 - Google Patents

一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115404723A
CN115404723A CN202211018217.6A CN202211018217A CN115404723A CN 115404723 A CN115404723 A CN 115404723A CN 202211018217 A CN202211018217 A CN 202211018217A CN 115404723 A CN115404723 A CN 115404723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene oxide
modified
waterborne polyurethane
antibacterial
graphene
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
CN202211018217.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陆烨邦
宋跃武
张伟
戴家木
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.)
Nantong Dilen Co ltd
Nantong University
Original Assignee
Nantong Dilen Co ltd
Nantong University
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 Nantong Dilen Co ltd, Nantong University filed Critical Nantong Dilen Co ltd
Priority to CN202211018217.6A priority Critical patent/CN115404723A/zh
Publication of CN115404723A publication Critical patent/CN115404723A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/001—Release paper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/198—Graphene oxide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/62—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/36—Biocidal agents, e.g. fungicidal, bactericidal, insecticidal agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
    • D21H27/22—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses
    • D21H27/26—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures
    • D21H27/28—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures treated to obtain specific resistance properties, e.g. against wear or weather
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2204/00—Structure or properties of graphene
    • C01B2204/20—Graphene characterized by its properties
    • C01B2204/32—Size or surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用，通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。本发明能够利用超支化聚合物其端氨基的还原性将氧化石墨烯进行还原，同时在其表面进行修饰，保证了氧化石墨烯在还原后也能够拥有极好的亲水性；另外，能够对与细菌表面的负电荷进行作用，从而可以使织物覆膜具备抗菌效果。

Description

一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及 应用
技术领域
本发明涉及织物覆膜技术领域，尤其涉及一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用。
背景技术
户外用织物的防水覆膜已得到了较多的应用，特别是在气温较低且潮湿的户外环境下，为起到保暖和抗织物霉变的作用，需要其具有一定的蓄热能力和抗菌能力。
水性聚氨酯作为一种环境友好的低VOC覆膜基材得到了广泛的关注，而对于蓄热和抗菌方面，在现有技术中，通常是添加了功能单一的改性材料，如光热材料和抗菌材料，一方面原料组成较为复杂，另一方面也增加了制备步骤和难度，且抗菌的效果不佳。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了现有技术存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案具体如下：
本发明实施例公开了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，包括以下步骤：
通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；
将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；
将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；
将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；
通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；
将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。
在上述任一方案中优选的是，在所述通过改进Hummers法制备氧化石墨烯中，氧化石墨烯为单层胶体或粉体，且氧化石墨烯的片径为0.5～10μm。
在上述任一方案中优选的是，所述超支聚合物为氨基封端。
在上述任一方案中优选的是，所述水性聚氨酯可为多种不同分子结构的水性聚氨酯的混合物。
在上述任一方案中优选的是，所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合还包括：
在氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合时，添加反应溶剂于氧化石墨烯与超支化聚合物的混合物中，所述反应溶剂为超纯水、乙醇或二甲基甲酰胺。
在上述任一方案中优选的是，在所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合中，氧化石墨烯与超支化聚合物的投料比为：1：8～1：16，混合时间为1～3h，混合温度为90～98℃。
在上述任一方案中优选的是，所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混还包括：添加架桥剂于改性氧化石墨烯与水性聚氨酯的搅拌共混中。
在上述任一方案中优选的是，所述架桥剂为二异氰酸酯类单体或多聚体。
在上述任一方案中优选的是，在所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混中，改性氧化石墨烯、水性聚氨酯和架桥剂的重量份数为：水性聚氨酯90～100份、改性氧化石墨烯0.5～2份、架桥剂3～5份。
第二方面，一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的应用，抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜作为织物覆膜应用于织物上，所述织物包括涤纶、锦纶、棉的织造或非织造布料。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜；能够利用超支化聚合物其端氨基的还原性将氧化石墨烯进行还原，同时在其表面进行修饰，保证了氧化石墨烯在还原后也能够拥有极好的亲水性；另外，经过超支化聚合物改性后，改性氧化石墨烯表面带有正电荷，能够对与细菌表面的负电荷进行作用，从而可以使织物覆膜具备抗菌效果；再者，还原氧化石墨烯具有较好的光热转换效果，能够将光能转换为热能，一方面能够使细菌无法生存，另一方面赋予覆膜蓄热能力。
附图说明
附图用于对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法的流程图；
图2是本发明抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中氧化石墨烯在超支化聚合物下的还原过程示意图；
图3是本发明实施例1与对比例1中织物覆膜在一倍光强模拟阳光下的升温曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
由于石墨烯作为一种二维片状材料，与织物覆膜的二维结构具有一致性，其极大的比表面积能够与聚氨酯分子链充分接触，从而增加结合牢度。同时，作为一种性能优异的光热试剂，也能够用于水性聚氨酯的蓄热添加剂。因此，使用氨基封端的超支化聚合物将氧化石墨烯进行还原的同时，能够将其表面修饰成正电荷，能够破坏带有负电荷的细胞膜，在阳光下能够发挥光热性能提升自身温度，在蓄热的同时能够抵御细菌的滋生。
如图1所示，本发明提供了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；
步骤:2：将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；
步骤3：将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；
步骤4：将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；
步骤5：通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；
步骤6：将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，氧化石墨烯石墨烯众多衍生物中的一种，也是化学氧化还原法合成石墨烯的前驱体，由单原子层构成的二维网络结构的柔性材料，厚度约为1nm，具有聚合物、胶体、薄膜以及两性分子的特性。氧化石墨烯主要是由碳原子和一些极性含氧官能团(如-OH、-COOH、C＝O等)组成，它保留了石墨烯中离域π共轭体系，但其完整性又受到一定程度的破坏，故氧化石墨烯展现出与石墨烯不同的物理与化学性质。氧化有墨烯具有良好的亲水性，高比表面积与堆积作用，这些优点为氧化石墨烯的应用提供了极大的优势，成为石墨烯基材料的研究重点之一。
氧化石墨烯化学制备的主要方法有Brodie法、Staudenmaier法、Hofmann法和Hummers法四种，Hummers法是指反应体系为溶有硝酸钠的98％浓硫酸，氧化剂为高锰酸钾。在低温(0℃左右)、中温(35℃左右)和高温(98℃)三种温度条件下反应，高纯度的石墨粉加入到溶有硝酸钠的98％浓硫酸中，反应体系置于0℃条件下，缓慢加入高锰酸钾并不断搅拌，0℃条件下反应2h，中温条件下反应2h，然后加入一定量的去离子水并将体系置于98℃下继续反应15min，反应结束之后，反应体系中未参与反应的多余氧化剂高锰酸钾，利用双氧水溶液将其还原并除掉。将反应产物利用去离子水多次离心洗涤至检测不到硫酸根离子为止。该法所合成的氧化石墨烯氧化程度高，氧化时间相对较短，并且减小了有毒气体的产生，安全性较高。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述氧化石墨烯为单层胶体或粉体，且所述氧化石墨烯的片径为0.5～10μm；
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述超支聚合物为氨基封端。
如图2所示，具体的，所述氧化石墨烯优选为单层胶体，通过将氧化石墨烯与超支化聚合物进行混合，能够利用氨基封端的超支化聚合物对氧化石墨烯进行还原和表面修饰，且通过氨基封端的超支化聚合物对氧化石墨烯进行改性后，制得的改性氧化石墨烯表面带有正电荷，能够对细菌表面的负电荷进行作用，从而实现抗菌效果。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述水性聚氨酯可以为多种不同分子结构的水性聚氨酯的混合物。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合还包括：
步骤21：在氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合时，添加反应溶剂于氧化石墨烯与超支化聚合物的混合物中，所述反应溶剂为超纯水、乙醇或二甲基甲酰胺。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，在所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合中，氧化石墨烯与超支化聚合物的投料比为：1：8～1：16，混合时间为1～3h，混合温度为90～98℃。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，还包括：
步骤31：添加架桥剂于改性氧化石墨烯与水性聚氨酯的搅拌共混中。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，所述架桥剂为二异氰酸酯类单体或多聚体。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，在所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混中，改性氧化石墨烯、水性聚氨酯和架桥剂的重量份数为：水性聚氨酯90～100份、改性氧化石墨烯0.5～2份、架桥剂3～5份。
在本发明实施例所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，在所述将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤中，烘烤温度为130～150℃，烘烤时间为3～5min。
具体的，通过将改性氧化石墨烯胶体与含有氨基的水性聚氨酯直接混合，在常规制膜工艺下即可得到石墨烯改性的水性聚氨酯织物覆膜，一方面避免了氧化石墨烯的前期还原过程，即通过水性聚氨酯中的氨基将氧化石墨烯还原，还原氧化石墨烯具有较好的光热转换效果，能够将光能转换为热能，且能够使细菌无法生存并赋予织物覆膜蓄热能力，另一方面大大缩短了织物覆膜的制备周期并保证了石墨烯的均匀分散。
本发明还提供了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的应用，所述抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜作为织物覆膜应用于织物上，所述织物包括涤纶、锦纶、棉的织造或非织造布料。
实施例1：
通过改进Hummers法制备氧化石墨烯，将其与氨基封端超支化聚合物以投料比1：10混合后，在95℃下搅拌反应2h后，高速离心并清洗得到改性石墨烯；将2份改性石墨烯与100份水性聚氨酯乳液在高速搅拌机下混合后，再加入5份架桥剂进一步混合均匀，转至行星搅拌器中进一步脱泡混匀，得到涂膜原液；采用100μm规格的线棒将涂膜原液涂布在离心纸上，室温下自然风干后置于150℃下烘干5min，得到抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。将所制得的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜置于1倍光强的模拟阳光下辐照10min，使用红外热像仪检测其温度上升为41.3℃。另取一块试样，使用菌落数法进行抗菌测试，结果表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效率分别为36.3％和34.7％。
对比例1
将2份去离子水与100份水性聚氨酯乳液在高速搅拌机下混合后，再加入5份架桥剂进一步混合均匀，转至行星搅拌器中进一步脱泡混匀，得到涂膜原液。采用100μm规格的线棒将涂膜原液涂布在离心纸上，室温下自然风干后置于150℃下烘干5min，得到水性聚氨酯薄膜。将所制得的复合薄膜置于1倍光强的模拟阳光下辐照10min，使用红外热像仪检测其温度上升为24.6℃。另取一块试样，使用菌落数法进行抗菌测试，结果表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌无明显抑菌效果。
Figure BDA0003813000520000101
表1
如图3所示，在本发明实施例1所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，采用模拟阳光辐照石墨烯改性水性聚氨酯织物覆膜并检测其温度变化来表征其蓄热性能，用耐静水压测试仪表征薄膜的耐静水压性能变化；通过将本发明所制备的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜与现有技术所制备的织物覆膜进行抗菌测试对比，如表1所示，可明显得到结论，本发明所制备的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的抑菌效果远优于现有技术所制备的织物覆膜。
实施例2：
通过改进Hummers法制备氧化石墨烯，将其与超支化聚合物以投料比1：16混合后，在90℃下搅拌反应1.5h后，高速离心并清洗得到改性石墨烯；将1.8份改性石墨烯与100份水性聚氨酯乳液在高速搅拌机下混合后，再加入5份架桥剂进一步混合均匀，转至行星搅拌器中进一步脱泡混匀，得到涂膜原液。采用100μm规格的线棒将涂膜原液涂布在离心纸上，室温下自然风干后置于130℃下烘干3min，得到抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。将所制得的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜置于1倍光强的模拟阳光下辐照10min，使用红外热像仪检测其温度上升为40.4℃。另取一块试样，使用菌落数法进行抗菌测试，结果表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效率分别为29.4％和27.8％。
对比例2
将1.8份去离子水与100份市售水性聚氨酯乳液在高速搅拌机下混合后，再加入5份架桥剂进一步混合均匀，转至行星搅拌器中进一步脱泡混匀，得到涂膜原液。采用100μm规格的线棒将涂膜原液涂布在离心纸上，室温下自然风干后置于130℃下烘干3min，得到水性聚氨酯薄膜。将所制得的复合薄膜置于1倍光强的模拟阳光下辐照10min，使用红外热像仪检测其温度上升为24.3℃。另取一块试样，使用菌落数法进行抗菌测试，结果表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌无明显抑菌效果。
Figure BDA0003813000520000111
表2
在本发明实施例2所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法中，采用模拟阳光辐照石墨烯改性水性聚氨酯织物覆膜并检测其温度变化来表征其蓄热性能，用耐静水压测试仪表征薄膜的耐静水压性能变化；通过将本发明所制备的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜与现有技术所制备的织物覆膜进行抗菌测试对比，如表2所示，可明显得到结论，本发明所制备的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的抑菌效果远优于现有技术所制备的织物覆膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用，通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜；能够利用超支化聚合物其端氨基的还原性将氧化石墨烯进行还原，同时在其表面进行修饰，保证了氧化石墨烯在还原后也能够拥有极好的亲水性；另外，经过超支化聚合物改性后，改性氧化石墨烯表面带有正电荷，能够对与细菌表面的负电荷进行作用，从而实现抗菌效果；再者，还原氧化石墨烯具有较好的光热转换效果，能够将光能转换为热能，一方面能够使细菌无法生存，另一方面赋予覆膜蓄热能力。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过改进Hummers法制备氧化石墨烯；
将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合，制得改性氧化石墨烯；
将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混，得到混合物A；
将混合物A进行脱泡，制得涂膜原液；
通过线棒法将制得的涂膜原液涂布于离心纸上进行室温风干；
将室温风干后涂布有涂膜原液的离心纸进行高温烘烤，制得抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜。
2.根据权利要求1所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：在所述通过改进Hummers法制备氧化石墨烯中，氧化石墨烯为单层胶体或粉体，且氧化石墨烯的片径为0.5～10μm。
3.根据权利要求2所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：所述超支聚合物为氨基封端。
4.根据权利要求3所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：所述水性聚氨酯可为多种不同分子结构的水性聚氨酯的混合物。
5.根据权利要求4所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合还包括：
在氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合时，添加反应溶剂于氧化石墨烯与超支化聚合物的混合物中，所述反应溶剂为超纯水、乙醇或二甲基甲酰胺。
6.根据权利要求5所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：在所述将制备完成的氧化石墨烯与超支化聚合物进行充分混合中，氧化石墨烯与超支化聚合物的投料比为：1：8～1：16，混合时间为1～3h，混合温度为90～98℃。
7.根据权利要求6所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混还包括：添加架桥剂于改性氧化石墨烯与水性聚氨酯的搅拌共混中。
8.根据权利要求7所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：所述架桥剂为二异氰酸酯类单体或多聚体。
9.根据权利要求8所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法，其特征在于：在所述将改性氧化石墨烯进行离心清洗，待离心清洗完成后与水性聚氨酯进行搅拌共混中，改性氧化石墨烯、水性聚氨酯和架桥剂的重量份数为：水性聚氨酯90～100份、改性氧化石墨烯0.5～2份、架桥剂3～5份。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的应用，其特征在于：抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜作为织物覆膜应用于织物上，所述织物包括涤纶、锦纶、棉的织造或非织造布料。
CN202211018217.6A 2022-08-24 2022-08-24 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用 Pending CN115404723A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211018217.6A CN115404723A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211018217.6A CN115404723A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115404723A true CN115404723A (zh) 2022-11-29

Family

ID=84162646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211018217.6A Pending CN115404723A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115404723A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504147A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 桂林理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法
CN104861643A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 安徽大学 一种石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备方法
CN113699802A (zh) * 2021-08-04 2021-11-26 安徽安利材料科技股份有限公司 无溶剂型聚乳酸生物基聚氨酯合成革、制备方法及应用
CN114805722A (zh) * 2022-04-22 2022-07-29 深圳环能石墨烯科技有限公司 石墨烯改性水性聚氨酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504147A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 桂林理工大学 端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法
CN104861643A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 安徽大学 一种石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备方法
CN113699802A (zh) * 2021-08-04 2021-11-26 安徽安利材料科技股份有限公司 无溶剂型聚乳酸生物基聚氨酯合成革、制备方法及应用
CN114805722A (zh) * 2022-04-22 2022-07-29 深圳环能石墨烯科技有限公司 石墨烯改性水性聚氨酯复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于倩倩 等: "聚乙烯亚胺修饰氧化石墨烯改性水性聚氨酯的制备及抗菌性能", 《高分子材料科学与工程》 *
贾春茂;吕生华;丁怀东;: "水性聚氨酯/氧化石墨烯皮革涂饰剂的研究", 西部皮革 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105552393B (zh) 一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂及其制备方法
JP6176236B2 (ja) 炭素繊維複合体の製造方法
JP2010027364A (ja) 燃料電池用電極触媒およびその製造方法
CN105576267B (zh) 一种有机无机杂化质子交换膜及其制备方法和应用
US11261542B2 (en) Stable catalyst ink formulations, methods of using such inks in fiber formation, and articles comprising such fibers
CN101958421A (zh) 燃料电池双极板的传导性的和亲水性的表面改性
CN107640757A (zh) 一种复合碳微球的制备方法及复合碳微球及其制备得到的锂离子电容器
CN107680832B (zh) 氮掺杂碳材料的制备方法及氮掺杂碳材料及其制备得到的锂离子电容器
CN111569855B (zh) Zif-8/c60复合物衍生非金属电催化剂的制备方法
CN106887347A (zh) 石墨烯‑二硫化钼‑聚苯胺三元复合电极材料的制备方法
CN109950565A (zh) 一种碳掺杂的二维铂纳米片、其制备方法和应用
CN110400898A (zh) 锂电池隔膜及其制备方法
CN115404723A (zh) 一种抗菌石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用
CN112366425B (zh) 一种防漏涂蓝色陶瓷涂覆膜及其制备方法
CN108172841B (zh) 一种应用于微生物燃料电池改性石墨毡电极及其制备方法
DE102013210302A1 (de) Sulfonierte PPS-Brennstoffzellenelektrode
CN110752378B (zh) 生物质基活性炭包覆的碳化铁三维多孔微生物燃料电池阳极材料、阳极及其制备方法
CN114373971B (zh) 一种全氟磺酸树脂与Ce-MOF共混的质子交换膜的制备方法
CN114031870B (zh) 一种质子交换膜及其制备方法和应用
JP5292742B2 (ja) 固体酸を用いた燃料電池および固体酸の製造方法
US9631105B2 (en) PPS electrode reinforcing material/crack mitigant
CN115404722B (zh) 一种合成石墨烯改性水性聚氨酯蓄热织物覆膜的制备方法及应用
Jia et al. Electrodeposition of PtNi nanosheets on flexible PET/ITO substrate and their electrocatalytic properties for methanol oxidation
US10501317B2 (en) High aspect ratio nanoscale multifunctional materials
CN108607594A (zh) 一种铁酸铜/碳纳米纤维/氮掺杂石墨烯复合电催化材料

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