CN115612059A - 一种生物基海绵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海绵领域，具体涉及一种生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：100份蓖麻油聚醚多元醇，29.7‑35.3份TDI80，0.6‑0.8份普通软泡硅油，0.32‑0.4份胺催化剂A33，0.19‑0.24份锡催化剂T9，2‑3份水和1.7‑2.2份增强剂。该生物基海绵是以生物基的蓖麻油基聚醚多元醇作为多元醇，以TDI80作为二异氰酸酯，合成得到的生物基的聚氨酯系列的海绵。该海绵的最大特点是使用了含有生物基结构的蓖麻油基团，具有更好的环保作用，且制备得到的海绵相比较于目前市场上的生物基系列具有更好的力学性能、弹性舒适性以及抑菌性。

Description

一种生物基海绵
技术领域
本发明涉及海绵领域，具体涉及一种生物基海绵。
背景技术
海绵在生活应用中十分常见，例如沙发、椅子、床垫以及鞋子中都有大量的海绵存在。因其给人以柔软舒适的体验，故而被人们大量使用在不同的领域。人们常用的海绵由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成。另外，也有由海绵动物制成的天然海绵，还有三类其他材料制成的合成海绵，分别为低密度聚醚(不吸水海绵)、聚乙烯醇(高吸水材料，无明显气孔)和聚酯海绵。
现有技术中，床垫、枕头中的海绵常常选用柔软的海绵作为填充，但现有用于填充的海绵存在的不足在于：现有中的海绵少有使用基于生物基合成的多元醇反应的海绵，同时现有海绵的抑菌性比较差。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种生物基海绵。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，29.7-35.3份TDI80，0.6-0.8份普通软泡硅油，0.32-0.4份胺催化剂A33，0.19-0.24份锡催化剂T9，2-3份水和1.7-2.2份增强剂。
优选地，所述生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
优选地，所述蓖麻油聚醚多元醇是以可再生资源蓖麻油为起始剂，在双金属催化剂DMC的作用下，通过环氧丙烷的开环聚合而得到的聚醚多元醇。
优选地，所述蓖麻油聚醚多元醇的制备过程为：
将蓖麻油和双金属催化剂DMC混合至反应容器内，升温至105℃，减压脱水后，通入氮气作为保护气，第一次向反应容器内投入环氧丙烷，控制反应容器内的压强为0.3MPa，保持20-30min；然后升温至160-200℃，第二次投入环氧丙烷，保温反应2-4h后，减压出料，除杂后，即得到蓖麻油聚醚多元醇；
其中，双金属催化剂DMC的加入量是蓖麻油质量的1％-2％，蓖麻油、第一次投入的环氧丙烷与第二次投入的环氧丙烷的质量比是2.1-2.5:0.4:0.6。
优选地，所述TDI80为2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；其中，2,4-甲苯二异氰酸酯的质量占比为80％。
优选地，所述普通软泡硅油的型号是硅油L595、硅油L633、硅油L668中的任意一种。
优选地，所述胺催化剂A33为三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；其中，三乙烯二胺的质量分数是33％，一缩二丙二醇的质量分数是67％。
优选地，所述锡催化剂T9，即辛酸亚锡催化剂，其中，锡含量≥28.0wt％。
优选地，所述增强剂为聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)。
优选地，所述聚柠檬烯碳酸酯的制备方法为：
称取柠檬烯环氧化物与锌配合物催化剂混合至反应容器内，密封反应容器，抽真空除去空气，然后通入二氧化碳至压强达到3-5MPa，然后在室温条件下，搅拌反应至少48h，将得到的产物经过除杂和干燥处理，得到聚柠檬烯碳酸酯；
其中，锌配合物催化剂的加入量是柠檬烯环氧化物质量的0.5％-1％。
优选地，所述聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在300-500℃的条件下烧结20-30min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是0.5-1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.1-0.3:10-20；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，搅拌混合均匀，形成丙交酯/沸石的混液；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.2-1.4:10-20；
S3.向丙交酯/沸石的混液中依次加入聚柠檬烯碳酸酯与锌配合物催化剂，在140-160℃下搅拌混合反应24-48h，反应结束后，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石；
其中，聚柠檬烯碳酸酯与丙交酯/沸石的混液的质量比例是1.5-1.7:10-20，锌配合物催化剂的加入量是聚柠檬烯碳酸酯质量的1％-2％。
第二方面，本发明提供一种生物基海绵的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照成分的重量份数依次称取蓖麻油聚醚多元醇、普通软泡硅油、胺催化剂A33、锡催化剂T9、增强剂与水混合在反应容器，搅拌混合均匀，形成混合反应液；
(2)将TDI80加入至混合反应液内，搅拌反应，再倒入模具内，经过熟化和冷却后，得到生物基海绵。
优选地，所述混合反应液的形成过程中，搅拌速度为800-1200r/min，搅拌时间是5-10min，搅拌温度为20-30℃。
优选地，所述TDI80加入至混合反应液的过程中，待TDI80完全加入后，迅速搅拌，搅拌速度为1500-2000r/min，搅拌时间是6-10s，搅拌温度为20-30℃；模具为提前经过55-65℃的烘箱预热，倒入模具后，处理6-10min后，脱模后冷却至常温即可。
本发明的有益效果为：
1、本发明设计了一种生物基海绵，该生物基海绵是以生物基的蓖麻油基聚醚多元醇作为多元醇，以TDI80作为二异氰酸酯，合成得到的生物基的聚氨酯系列的海绵。该海绵的最大特点是使用了含有生物基结构的蓖麻油基团，具有更好的环保作用，且制备得到的海绵相比较于目前市场上的生物基系列具有更好的力学性能、弹性舒适性以及抑菌性。
2、在生物基海绵的原料中加入了软泡硅油，使海绵具有均匀的气孔且起到稳定泡孔的作用。加入的增强剂是以沸石为基体，在其表面改性后得到，包括先对沸石进行高温烧结，疏通孔道以及增加表面积，再使用硅烷偶联剂处理使沸石表面活化，然后使用与丙交酯共混改性，得到丙交酯/沸石混液，最后与制备的聚柠檬烯碳酸酯反应结合，得到增强剂。该增强剂相比较于传统的沸石具有更好的表现以及相容性。
3、在本发明中，丙交酯/沸石与聚柠檬烯碳酸酯在得到更加充分的接触后，升温反应，丙交酯开环后与聚柠檬烯碳酸酯交联嵌段聚合，得到嵌段共聚物包覆在沸石的表面，得到的产物结构中不仅具有柠檬烯基团，还具有聚丙交酯的嵌段。制备得到的增强剂作为添加改性剂加入至生物基海绵内，不仅使海绵的力学性能具有较好的改善，而且在韧性和支撑性方面得到改善，还具有一定的抑菌性能。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明中，蓖麻油的皂化值为176-182mgKOH/g，密度：0.965-0.970g/cm3。
环氧丙烷的CAS号：75-56-9，纯度≥99％，分子式：C3H6O。
丙交酯为D,L-丙交酯，纯度≥99.5％，分子式：C6H8O4。
双金属催化剂DMC购买自上海奇克氟硅材料有限公司，有效成分≥95％。
锌配合物催化剂可直接购买自市场，也可自行合成，合成方法制备参考常州大学的专利文件CN107501535B(本发明利用常州大学的专利文件的实施例1方法自行合成)。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
其中，蓖麻油聚醚多元醇是以可再生资源蓖麻油为起始剂，在双金属催化剂DMC的作用下，通过环氧丙烷的开环聚合而得到的聚醚多元醇。蓖麻油聚醚多元醇的制备过程为：
将蓖麻油和双金属催化剂DMC混合至反应容器内，升温至105℃，减压脱水后，通入氮气作为保护气，第一次向反应容器内投入环氧丙烷，控制反应容器内的压强为0.3MPa，保持25min；然后升温至180℃，第二次投入环氧丙烷，保温反应3h后，减压出料，除杂后，即得到蓖麻油聚醚多元醇；其中，双金属催化剂DMC的加入量是蓖麻油质量的1.5％，蓖麻油、第一次投入的环氧丙烷与第二次投入的环氧丙烷的质量比是2.3:0.4:0.6。
其中，TDI80为2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；其中，2,4-甲苯二异氰酸酯的质量占比为80％；普通软泡硅油的型号是硅油L595；胺催化剂A33为三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；其中，三乙烯二胺的质量分数是33％，一缩二丙二醇的质量分数是67％；锡催化剂T9即辛酸亚锡催化剂，其中，锡含量≥28.0wt％。
其中，增强剂为聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)。
(1)聚柠檬烯碳酸酯的制备方法为：
称取柠檬烯环氧化物与锌配合物催化剂混合至反应容器内，密封反应容器，抽真空除去空气，然后通入二氧化碳至压强达到4MPa，然后在室温条件下，搅拌反应至少48h，将得到的产物经过除杂和干燥处理，得到聚柠檬烯碳酸酯；其中，锌配合物催化剂的加入量是柠檬烯环氧化物质量的0.5％。
(2)聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在400℃的条件下烧结25min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.2:15；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，搅拌混合均匀，形成丙交酯/沸石的混液；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.3:15；
S3.向丙交酯/沸石的混液中依次加入聚柠檬烯碳酸酯与锌配合物催化剂，在150℃下搅拌混合反应36h，反应结束后，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)；
其中，聚柠檬烯碳酸酯与丙交酯/沸石的混液的质量比例是1.6:15，锌配合物催化剂的加入量是聚柠檬烯碳酸酯质量的1.5％。
上述生物基海绵的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照成分的重量份数依次称取蓖麻油聚醚多元醇、普通软泡硅油、胺催化剂A33、锡催化剂T9、增强剂与水混合在反应容器，搅拌混合均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间是10min，搅拌温度为20℃，形成混合反应液；
(2)将TDI80加入至混合反应液内，待TDI80完全加入后，迅速搅拌，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间是8s，搅拌温度为30℃，再倒入提前经过60℃的烘箱预热的模具内，处理8min后，脱模后冷却至常温即可，得到生物基海绵。
实施例2
一种生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，29.7份TDI80，0.6份普通软泡硅油，0.32份胺催化剂A33，0.19份锡催化剂T9，2份水和1.7份增强剂。
其中，蓖麻油聚醚多元醇是以可再生资源蓖麻油为起始剂，在双金属催化剂DMC的作用下，通过环氧丙烷的开环聚合而得到的聚醚多元醇。蓖麻油聚醚多元醇的制备过程为：
将蓖麻油和双金属催化剂DMC混合至反应容器内，升温至105℃，减压脱水后，通入氮气作为保护气，第一次向反应容器内投入环氧丙烷，控制反应容器内的压强为0.3MPa，保持20min；然后升温至200℃，第二次投入环氧丙烷，保温反应2h后，减压出料，除杂后，即得到蓖麻油聚醚多元醇；其中，双金属催化剂DMC的加入量是蓖麻油质量的1％，蓖麻油、第一次投入的环氧丙烷与第二次投入的环氧丙烷的质量比是2.1:0.4:0.6。
其中，TDI80为2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；其中，2,4-甲苯二异氰酸酯的质量占比为80％；普通软泡硅油的型号是硅油L633；胺催化剂A33为三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；其中，三乙烯二胺的质量分数是33％，一缩二丙二醇的质量分数是67％；锡催化剂T9即辛酸亚锡催化剂，其中，锡含量≥28.0wt％。
其中，增强剂为聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)。
(1)聚柠檬烯碳酸酯的制备方法为：
称取柠檬烯环氧化物与锌配合物催化剂混合至反应容器内，密封反应容器，抽真空除去空气，然后通入二氧化碳至压强达到3MPa，然后在室温条件下，搅拌反应至少48h，将得到的产物经过除杂和干燥处理，得到聚柠檬烯碳酸酯；其中，锌配合物催化剂的加入量是柠檬烯环氧化物质量的0.5％。
(2)聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在300℃的条件下烧结20min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是0.5h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.1:10；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，搅拌混合均匀，形成丙交酯/沸石的混液；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.2:10；
S3.向丙交酯/沸石的混液中依次加入聚柠檬烯碳酸酯与锌配合物催化剂，在140℃下搅拌混合反应24h，反应结束后，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石；
其中，聚柠檬烯碳酸酯与丙交酯/沸石的混液的质量比例是1.5:10，锌配合物催化剂的加入量是聚柠檬烯碳酸酯质量的1％。
上述生物基海绵的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照成分的重量份数依次称取蓖麻油聚醚多元醇、普通软泡硅油、胺催化剂A33、锡催化剂T9、增强剂与水混合在反应容器，搅拌混合均匀，搅拌速度为800r/min，搅拌时间是10min，搅拌温度为20℃，形成混合反应液；
(2)将TDI80加入至混合反应液内，待TDI80完全加入后，迅速搅拌，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间是10s，搅拌温度为20℃，再倒入提前经过55℃的烘箱预热的模具内，处理10min后，脱模后冷却至常温即可，得到生物基海绵。
实施例3
一种生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，35.3份TDI80，0.8份普通软泡硅油，0.4份胺催化剂A33，0.24份锡催化剂T9，3份水和2.2份增强剂。
其中，蓖麻油聚醚多元醇是以可再生资源蓖麻油为起始剂，在双金属催化剂DMC的作用下，通过环氧丙烷的开环聚合而得到的聚醚多元醇。蓖麻油聚醚多元醇的制备过程为：
将蓖麻油和双金属催化剂DMC混合至反应容器内，升温至105℃，减压脱水后，通入氮气作为保护气，第一次向反应容器内投入环氧丙烷，控制反应容器内的压强为0.3MPa，保持30min；然后升温至160℃，第二次投入环氧丙烷，保温反应4h后，减压出料，除杂后，即得到蓖麻油聚醚多元醇；其中，双金属催化剂DMC的加入量是蓖麻油质量的2％，蓖麻油、第一次投入的环氧丙烷与第二次投入的环氧丙烷的质量比是2.5:0.4:0.6。
其中，TDI80为2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；其中，2,4-甲苯二异氰酸酯的质量占比为80％；普通软泡硅油的型号是硅油L668；胺催化剂A33为三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；其中，三乙烯二胺的质量分数是33％，一缩二丙二醇的质量分数是67％；锡催化剂T9即辛酸亚锡催化剂，其中，锡含量≥28.0wt％。
其中，增强剂为聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)。
(1)聚柠檬烯碳酸酯的制备方法为：
称取柠檬烯环氧化物与锌配合物催化剂混合至反应容器内，密封反应容器，抽真空除去空气，然后通入二氧化碳至压强达到5MPa，然后在室温条件下，搅拌反应至少48h，将得到的产物经过除杂和干燥处理，得到聚柠檬烯碳酸酯；其中，锌配合物催化剂的加入量是柠檬烯环氧化物质量的1％。
(2)聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在500℃的条件下烧结20min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.3:20；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，搅拌混合均匀，形成丙交酯/沸石的混液；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.4:20；
S3.向丙交酯/沸石的混液中依次加入聚柠檬烯碳酸酯与锌配合物催化剂，在160℃下搅拌混合反应48h，反应结束后，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石；
其中，聚柠檬烯碳酸酯与丙交酯/沸石的混液的质量比例是1.7:20，锌配合物催化剂的加入量是聚柠檬烯碳酸酯质量的2％。
上述生物基海绵的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照成分的重量份数依次称取蓖麻油聚醚多元醇、普通软泡硅油、胺催化剂A33、锡催化剂T9、增强剂与水混合在反应容器，搅拌混合均匀，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间是5min，搅拌温度为30℃，形成混合反应液；
(2)将TDI80加入至混合反应液内，待TDI80完全加入后，迅速搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间是6s，搅拌温度为30℃，再倒入提前经过65℃的烘箱预热的模具内，处理6min后，脱模后冷却至常温即可，得到生物基海绵。
对比例1
一种生物基海绵，与实施例1的区别是：增强剂为聚丙交酯改性沸石(PLA-CS)。
按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
其中，聚丙交酯改性沸石(PLA-CS)的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在400℃的条件下烧结25min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.2:15；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，加入锌配合物催化剂，在150℃下搅拌混合反应36h，反应结束后，减压除去溶剂，形成聚丙交酯改性沸石(PLA-CS)；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.3:15；锌配合物催化剂的加入量是丙交酯质量的1.5％。
对比例2
一种生物基海绵，与实施例1的区别是：增强剂为聚柠檬烯碳酸酯(PLC)，制备方式同实施例1。
按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
对比例3
一种生物基海绵，与实施例1的区别是：增强剂为聚柠檬烯碳酸酯改性沸石(PLC-CS)。
按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
聚柠檬烯碳酸酯改性沸石(PLC-CS)的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在400℃的条件下烧结25min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.2:15；
S2.称取聚柠檬烯碳酸酯与活化处理后的沸石颗粒混合在甲苯内，搅拌混合均匀，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯改性沸石(PLC-CS)；
其中，活化处理后的沸石颗粒、聚柠檬烯碳酸酯与甲苯的质量比例是1:1.6:15。
为了能够更加清楚地说明本发明，对于实施例1、对比例1-3制备的抗菌防螨海绵进行了性能上的检测比较，抗拉强度参照GB/T 6344的方法，撕裂强度参照GB/T 10808的方法，形变回复率参照GB/T6670，抑菌率参照GB/T 20944.3的方法计算。检测结果如下表1：
表1生物基海绵材料的检测结果
Figure BDA0003921742720000091
从表1中能够看出，实施例1具有最好的拉伸强度、撕裂强度和形变回复率，对比例1的不足可能在于未与聚柠檬烯碳酸酯交联，导致强度不足；对比例2的不足可能在于聚柠檬烯碳酸酯的强度提升有限，直接作为增强剂的性能表现不足；而对比例3相比较于对比例2具有更好的表现，但是整体上还是弱于实施例1，可能的原因在于，与沸石结合性稍差，与其他材料的融合度也不够导致的。此外，除了对比例1外，其他实施例和对比例均有较好的抑菌表现，说明本发明加入的聚柠檬烯碳酸酯(PLC)具有很好的抑菌性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种生物基海绵，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，29.7-35.3份TDI80，0.6-0.8份普通软泡硅油，0.32-0.4份胺催化剂A33，0.19-0.24份锡催化剂T9，2-3份水和1.7-2.2份增强剂。
2.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述生物基海绵，按照重量份数计算，包括以下组分：
100份蓖麻油聚醚多元醇，33.6份TDI80，0.7份普通软泡硅油，0.36份胺催化剂A33，0.22份锡催化剂T9，2.5份水和1.9份增强剂。
3.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述蓖麻油聚醚多元醇是以蓖麻油为起始剂，在双金属催化剂DMC的作用下，通过环氧丙烷的开环聚合而得到的聚醚多元醇。
4.根据权利要求3所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述蓖麻油聚醚多元醇的制备过程为：
将蓖麻油和双金属催化剂DMC混合至反应容器内，升温至105℃，减压脱水后，通入氮气作为保护气，第一次向反应容器内投入环氧丙烷，控制反应容器内的压强为0.3MPa，保持20-30min；然后升温至160-200℃，第二次投入环氧丙烷，保温反应2-4h后，减压出料，除杂后，即得到蓖麻油聚醚多元醇；
其中，双金属催化剂DMC的加入量是蓖麻油质量的1％-2％，蓖麻油、第一次投入的环氧丙烷与第二次投入的环氧丙烷的质量比是2.1-2.5:0.4:0.6。
5.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述TDI80为2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物；其中，2,4-甲苯二异氰酸酯的质量占比为80％。
6.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述普通软泡硅油的型号是硅油L595、硅油L633、硅油L668中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述胺催化剂A33为三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；其中，三乙烯二胺的质量分数是33％，一缩二丙二醇的质量分数是67％；所述锡催化剂T9，即辛酸亚锡催化剂，其中，锡含量≥28.0wt％。
8.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述增强剂为聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石(PLC/PLA-CS)；所述聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石的制备方法为：
S1.称取沸石颗粒在300-500℃的条件下烧结20-30min，冷却后分散在无水乙醇内，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行超声处理，超声处理的时间是0.5-1h，之后过滤出颗粒，干燥处理后，得到活化处理后的沸石颗粒；
其中，沸石颗粒的粒径是1μm，沸石颗粒、乙烯基三乙氧基硅烷与无水乙醇的质量比例是1:0.1-0.3:10-20；
S2.称取丙交酯与活化处理后的沸石颗粒混合在DMF内，通入氮气作为保护气，搅拌混合均匀，形成丙交酯/沸石的混液；
其中，活化处理后的沸石颗粒、丙交酯与DMF的质量比例是1:1.2-1.4:10-20；
S3.向丙交酯/沸石的混液中依次加入聚柠檬烯碳酸酯与锌配合物催化剂，在140-160℃下搅拌混合反应24-48h，反应结束后，减压除去溶剂，得到聚柠檬烯碳酸酯/聚丙交酯改性沸石；
其中，聚柠檬烯碳酸酯与丙交酯/沸石的混液的质量比例是1.5-1.7:10-20，锌配合物催化剂的加入量是聚柠檬烯碳酸酯质量的1％-2％。
9.根据权利要求1所述的一种生物基海绵，其特征在于，所述聚柠檬烯碳酸酯的制备方法为：
称取柠檬烯环氧化物与锌配合物催化剂混合至反应容器内，密封反应容器，抽真空除去空气，然后通入二氧化碳至压强达到3-5MPa，然后在室温条件下，搅拌反应至少48h，将得到的产物经过除杂和干燥处理，得到聚柠檬烯碳酸酯；
其中，锌配合物催化剂的加入量是柠檬烯环氧化物质量的0.5％-1％。
10.一种权利要求1-9任一所述的生物基海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照成分的重量份数依次称取蓖麻油聚醚多元醇、普通软泡硅油、胺催化剂A33、锡催化剂T9、增强剂与水混合在反应容器，搅拌混合均匀，形成混合反应液；
(2)将TDI80加入至混合反应液内，搅拌反应，再倒入模具内，经过熟化和冷却后，得到生物基海绵。
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