CN116284968A - 形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂制备及其调控足底压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂制备及其调控足底压力的方法，涉及形状记忆泡沫材料制备技术领域，包括：S1、将WPPU分散体和CNF水溶液以一定比例混合，然后磁力搅拌30分钟，在100W下超声15分钟，以获得固体含量为15wt％的均匀混合物；S2、将水相混合物倒入模具中，并在‑20℃的冰箱中放置24小时，以确保完全冷冻和相分离；S3、将模具迅速放置在‑80℃的冷冻干燥器中，且在10Pa的大气压下放置72小时，获得WPPU/CNF复合泡沫。本发明材料环保，操作简单；且以生物质原料作为“可逆相”填料来实现复合材料的水响应形状记忆功能，低碳环保；突破了聚氨酯泡沫的单一性能，赋予聚氨酯泡沫多功能性。
Description
技术领域
本发明涉及形状记忆泡沫材料制备技术领域，具体涉及形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂制备及其调控足底压力的方法。
背景技术
形状记忆聚氨酯泡沫(SMPUFs)可以响应外部刺激，如热、光、电、水、pH、化学等，并已广泛应用于许多领域，包括汽车、家具、包装和生物医学。然而，由于SMPUFs的多孔结构，它们很容易成为细菌的滋生地。同时，聚氨酯合成和工艺的环境问题越来越受到公众的关注。因此，具有抗菌功能和“绿色”制造策略的SMPUF对于学术界和工业界都是理想的和有吸引力的。
水性聚氨酯(WPU)已引起越来越多的关注，因为水在合成过程中用作溶剂，避免了有毒溶剂(如DMAC和DMF)的使用和挥发性有机化合物(VOCs)的排放。因此，用WPU制造SMPUF被认为是一种环保的方式。然而，尽管已经开发出各种WPU泡沫，但由于这些泡沫的固有性质，它们的机械财产远远不能令人满意，更不用说抗菌和智能性能了。因此，为了避免细菌定植，目前已开发了多种抗菌WPU。应用最广泛的方法是直接添加抗菌剂，如金属纳米颗粒和小分子抗菌剂，以及抗生素。这些化合物和聚合物基质通过物理键结合在一起，容易从基质中浸出，这可能对健康和环境安全造成严重威胁。因此，具有本体抗菌能力的WPU有望获得高稳定性和安全性。
综上所述，现有技术中制备的聚氨酯泡沫存在以下缺陷：
1、制备过程用到大量的有机溶剂、助剂如催化剂、泡沫稳定剂等等，工艺负责，对环境有污染；
2、不具备本体抗菌性能，外加杀菌剂的稳定性不好，已诱导耐药菌产生，其应用受限；
3、不具备形状记忆性能，无法实现足底压力的可控调节。
聚六亚甲基胍(PHMG)是一种典型的胍类抗菌剂，具有优异的广谱抗菌活性，可杀死或抑制多种微生物，甚至具有高效的抗真菌活性。将PHMG作为一个片段加入到WPU大分子主链中，得到的WPU表现出优异的抗菌能力和高安全性。另一方面，水响应形状记忆材料使用水作为外部刺激，这是能源经济和环境的。在SMPU的设计中，可逆相起着关键作用，氢键通常被用作水响应形状记忆的可逆相结构。因此，一些生物质如胶原蛋白、淀粉、丝素和纤维素纳米纤维(CNFs)都可被用SMPU泡沫中的可逆相。值得提到的是源自竹子的CNF与木材相比，竹子生长速度快，生长周期短，是更经济、更环保的合格纤维素材料来源。生物质填料与水性聚氨酯通过水溶液共混和冷冻干燥方法构建了具有稳定且坚韧的多孔骨架的复合泡沫。
老龄化的加速和慢性病的增加促使我们开发更多的医用设备，以改善慢性病并发症的护理和康复。以糖尿病足为例，足底压力控制对其溃疡护理和康复非常重要。
因此，本发明旨在提供一种形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂制备及其调控足底压力的方法，以解决上述问题。通过本发明方案的本体抗菌形状记忆泡沫材料，可制备足底护理鞋垫，通过针对性的减轻和分散足底溃疡部位的压力，可为足底的康复提供保障。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂制备及其调控足底压力的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，采用水溶液共混和冷冻干燥技术制备WPPU/复合泡沫；具体包括以下步骤：
S1、将WPPU分散体和CNF水溶液以一定比例混合，然后磁力搅拌30分钟，在100W下超声15分钟，以获得固体含量为15wt％的均匀混合物；
S2、将水相混合物倒入模具中，并在-20℃的冰箱中放置24小时，以确保完全冷冻和相分离；
S3、将模具迅速放置在-80℃的冷冻干燥器中，且在10Pa的大气压下放置72小时，以获得WPPU/CNF复合泡沫。
进一步地，步骤S1中，通过调整混合物水溶液的固含量在5wt.％～30wt.％来调整孔的数量和大小。
进一步地，步骤S1中，通过调整CNF的含量在0.5wt.％～5wt.％之间来调控力学性能和形状记忆性能。
本发明还提供了上述的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法的应用，将制得的WPPU/CNF复合泡沫应用于足底压力管理中。
进一步地，所述WPPU/CNF复合泡沫用于多功能智能脚垫的制造。
本发明还提供了基于形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法的足底压力调控方法，具体方法为：通过调整CNF的含量于0.5wt.％～5wt.％之间，以调控WPPU/CNF复合泡沫的力学性能和形状记忆性能，达到足底压力的调控。
在本发明的上述方案中，本发明利用生物质来源的原料做为水性聚氨酯机制填料(包括但不限于纤维素、胶原、明胶等)实现聚氨酯/生物质填料复合多孔泡沫材料的水响应形状记忆性能。这些填料的特点是分子结构中含有大量氢键，具有亲水性。并且，利用分子结构中含有抗菌单元(包括但不限于胍基)的水性聚氨酯，采用冷冻干燥法制备具有本体抗菌性的泡沫材料。该方法避免了有机溶剂、稳定剂、造孔剂等的使用。制备方法环保简单。材料的抗菌性稳定。此外，本发明的方案开发了形状记忆抗菌聚氨酯泡沫在足底压力管理的新应用方法。
与现有技术相比，本方案的有益效果：
1、本发明的方法中以水相共混和冷冻干燥实现聚氨酯多孔的形成，材料环保，操作简单；
2、本发明的方法以生物质原料作为“可逆相”填料来实现复合材料的水响应形状记忆功能，低碳环保；
3、本发明突破聚氨酯泡沫的单一性能，赋予聚氨酯泡沫多功能性；
4、本发明的方法制备出的WPPU/CNF复合泡沫能够应用于以抗菌形状记忆泡沫的鞋垫的制造，实现足底压力的精准管理，且可多次重复利用。
附图说明
图1是本发明实施例中的制备流程图；
图2是本发明实施例中抗菌形状记忆泡沫应用于足底压力管理的方法示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明的实施例及附图，对本发明的技术方案进行进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例：
本发明实施例提供的方案为：形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，如图1所示，以含有胍基的PHMG改性水性聚氨酯(WPPU)、竹来源的纤维素(CNF)为例制备抗菌形状记忆复合泡沫，具体步骤如下：
采用水溶液共混和冷冻干燥技术制备WPPU/复合泡沫。首先，将WPPU分散体和CNF水溶液以一定比例混合，然后磁力搅拌30分钟，在100W下超声15分钟，以获得固体含量为15wt％的均匀混合物。将水相混合物倒入模具中，并在-20℃的冰箱中放置24小时，以确保完全冷冻和相分离。然后，将模具迅速放置在-80℃的冷冻干燥器中，在约10Pa的大气压下72小时，以获得WPPU/CNF复合泡沫。可调整混合物水溶液的固含量在5wt.％～30wt.％以调整孔的数量和大小。可调整CNF的含量在0.5wt.％～5wt.％之间，以调控力学性能和形状记忆性能。
在本实施例中，由于WPPU/CNF复合泡沫具有优异的抗菌性和形状记忆性能，对于本发明的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，本申请发明人设计了其在足底压力管理中的潜在应用。其概念是使用复合泡沫作为多功能智能脚垫，以防止伤口恶化，并减轻患者的不适，特别是足底伤口或溃疡患者。假设前脚有溃疡，根据形状记忆效应，衬垫可以变形，在相应位置形成凹痕。凹痕可以有效避免站立或行走时，鞋垫对伤口施加过大压力。随着伤口的愈合，可以利用泡沫的现状回复性，将鞋垫恢复到其原始平面状态，以更好地适应健康足底，如图2所示。这个应用的特点是可根据足底溃疡伤口的位置大小调整鞋垫凹痕的位置和大小，做到精准控制，其次，该过程可多次重复，提升利用率，降低浪费。另外，泡沫材料本体抗菌性有利于防止足部伤口感染。
此外，在本发明上述实施例中，水性聚氨酯：可以为其他水溶性含有抗菌结构的高分子材料；生物质填料：可以为其他富含氢键的亲水性材料。
综上所述，在本发明的上述实施例中：本发明利用生物质来源的原料做为水性聚氨酯机制填料(包括但不限于纤维素、胶原、明胶等)实现聚氨酯/生物质填料复合多孔泡沫材料的水响应形状记忆性能。这些填料的特点是分子结构中含有大量氢键，具有亲水性。其次，本发明利用分子结构中含有抗菌单元(包括但不限于胍基)的水性聚氨酯，采用冷冻干燥法制备具有本体抗菌性的泡沫材料。该方法避免了有机溶剂、稳定剂、造孔剂等的使用。制备方法环保简单。材料的抗菌性稳定。此外，通过本发明上述实施例的方案，开发了形状记忆抗菌聚氨酯泡沫在足底压力管理的新应用方法，该过程可多次重复，提升利用率，降低浪费；另外，泡沫材料本体抗菌性有利于防止足部伤口感染。
以上具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，其特征是：采用水溶液共混和冷冻干燥技术制备WPPU/复合泡沫；具体包括以下步骤：
S1、将WPPU分散体和CNF水溶液以一定比例混合，然后磁力搅拌30分钟，在100W下超声15分钟，以获得固体含量为15wt％的均匀混合物；
S2、将水相混合物倒入模具中，并在-20℃的冰箱中放置24小时，以确保完全冷冻和相分离；
S3、将模具迅速放置在-80℃的冷冻干燥器中，且在10Pa的大气压下放置72小时，以获得WPPU/CNF复合泡沫。
2.如权利要求1所述的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，其特征是：步骤S1中，通过调整混合物水溶液的固含量在5wt.％～30wt.％来调整孔的数量和大小。
3.如权利要求1所述的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，其特征是：步骤S1中，通过调整CNF的含量在0.5wt.％～5wt.％之间来调控力学性能和形状记忆性能。
4.如权利要求1-3任意一项所述的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法的应用，其特征是：将制得的WPPU/CNF复合泡沫应用于足底压力管理中。
5.如权利要求4所述的应用，其特征是：所述WPPU/CNF复合泡沫用于多功能智能脚垫的制造。
6.如权利要求1所述的形状记忆聚氨酯/生物质纤维复合泡沫无溶剂的制备方法，其特征是：所述方法用于实现调控足底压力，具体方法为：通过调整CNF的含量于0.5wt.％～5wt.％之间，以调控WPPU/CNF复合泡沫的力学性能和形状记忆性能，达到足底压力的调控。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006008773A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 軟質ポリウレタンフォーム、及びその製造方法 |
| KR20100112842A (ko) * | 2009-04-10 | 2010-10-20 | 서울대학교산학협력단 | 형상기억 폴리우레탄 폼의 제조 방법 및 이로부터 제조된 형상기억 폴리우레탄 폼 |
| KR20180094543A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 인하대학교 산학협력단 | 나노셀룰로오스 기반 투명한 전기 활성 폴리우레탄 및 이의 제조방법 |
| CN108795018A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 南京林业大学 | 一种聚氨酯/纤维素多功能形状记忆高分子材料的制备方法 |
| US20200290015A1 (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Carbon nanofiber grafted polyurethane composite for separation of nonpolar components from water |
| CN112029145A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 四川大学 | 一种具有分级多孔结构的复合泡沫及其制备方法和用途 |
| CN113045726A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-29 | 福建大方睡眠科技股份有限公司 | 一种高分子抗菌聚氨酯记忆棉及其制备方法 |
| CN113603860A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-11-05 | 钟春燕 | 一种细菌纤维素-聚氨酯复合材料及其制备方法和应用 |
| CN114773684A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-22 | 山东大学 | 一种化学交联的纤维素基复合泡沫及其制备方法和应用 |
| US20220315760A1 (en) * | 2019-12-27 | 2022-10-06 | Yuguang Zhong | Bacterial Cellulose-Polyurethane Composite Material, Preparation Method Therefor, and Application Thereof |
-
2023
- 2023-03-24 CN CN202310298195.1A patent/CN116284968A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006008773A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 軟質ポリウレタンフォーム、及びその製造方法 |
| KR20100112842A (ko) * | 2009-04-10 | 2010-10-20 | 서울대학교산학협력단 | 형상기억 폴리우레탄 폼의 제조 방법 및 이로부터 제조된 형상기억 폴리우레탄 폼 |
| KR20180094543A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 인하대학교 산학협력단 | 나노셀룰로오스 기반 투명한 전기 활성 폴리우레탄 및 이의 제조방법 |
| CN108795018A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-13 | 南京林业大学 | 一种聚氨酯/纤维素多功能形状记忆高分子材料的制备方法 |
| US20200290015A1 (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Carbon nanofiber grafted polyurethane composite for separation of nonpolar components from water |
| US20220315760A1 (en) * | 2019-12-27 | 2022-10-06 | Yuguang Zhong | Bacterial Cellulose-Polyurethane Composite Material, Preparation Method Therefor, and Application Thereof |
| CN113603860A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-11-05 | 钟春燕 | 一种细菌纤维素-聚氨酯复合材料及其制备方法和应用 |
| CN112029145A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 四川大学 | 一种具有分级多孔结构的复合泡沫及其制备方法和用途 |
| CN113045726A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-29 | 福建大方睡眠科技股份有限公司 | 一种高分子抗菌聚氨酯记忆棉及其制备方法 |
| CN114773684A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-22 | 山东大学 | 一种化学交联的纤维素基复合泡沫及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| YANTING HAN 等: "Green preparation of antibacterial shape memory foam based on bamboo cellulose nanofibril and waterborne polyurethane for adaptive relief of plantar pressure", INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES, 29 October 2023 (2023-10-29), pages 1 - 10 * |
| YANTING HAN等: "Waterborne fluorinated polyurethane containing guanidine for antibacterial and anti-inorganic fouling coatings with improved mechanical properties", PROGRESS INORGANICCOATINGS, 26 September 2022 (2022-09-26), pages 1 - 11 * |
| 房松;程国华;张均;姜志国;: "高密度填充型形状记忆聚氨酯泡沫的研制", 化工新型材料, no. 05, 15 May 2017 (2017-05-15), pages 238 - 240 * |
| 李亚静 等: "羟基磷灰石/聚氨酯复合纳米纤维制备及其 对重金属Cd2+ 的吸附应用研究", 塑料工业, vol. 46, no. 11, 30 November 2018 (2018-11-30), pages 137 - 142 * |
| 郭建飞 等: "糖尿病足防治与保健", 31 October 2009, 北京：军事医学科学出版社, pages: 255 * |
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