CN117965015A - 一种高强度可水洗坐垫用tpu复合材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料及其制备工艺，其包括如下质量分的组分：TPU基材120‑200份、树脂基材60‑80份、橡胶基材60‑80份、高强度试剂20‑30份、耐水洗助剂20‑30份、分散剂3‑5份；所述高强度助剂包括多巴胺、碳纳米管与增强助剂。本申请具有提升TPU复合材料的强度和耐水洗性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及TPU材料制备的领域，尤其是涉及一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料及其制备工艺。
背景技术
坐垫是一种具有装饰作用且使用舒适的家居用品，放在凳子上能够有保暖和舒适的效果，也能够对室内起到调节氛围的作用。
热塑性弹性聚氨酯弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，广泛应用与医药卫生、服装、电缆等众多领域；TPU材料也能够用于坐垫，以提升坐垫的使用性能。
目前，人们在使用坐垫时，穿着的衣物会附带有灰尘，使用坐垫时，通常需要人的整个重量去进行称重，因此对坐垫的力学性能要求较高。
发明内容
为了提升坐垫的力学性能，本申请提供一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料及其制备工艺。
本申请提供的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料及其制备工艺采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，采用如下的技术方案：
一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，包括如下质量分的组分：
TPU基材120-200份、树脂基材60-80份、橡胶基材60-80份、高强度试剂20-30份、耐水洗助剂20-30份、分散剂3-5份；所述高强度助剂包括多巴胺、碳纳米管与增强助剂。
通过采用上述技术方案，通过TPU基材、树脂基材与橡胶基材混合后制备得到TPU复合材料，并在复合材料中添加有高强度试剂与耐水洗助剂，能够有效提升TPU复合材料整体的强度与耐水洗性能，以TPU复合材料制备得到的坐垫，能够具有良好的力学性能，从而提升坐垫的使用寿命，同时具有良好的耐水洗性能；其中，高强度试剂包括多巴胺、碳纳米管与生物基纳米纤维素，碳纳米管为碳元素构成的管状材料，具有良好的力学性能，且碳纳米管的高碳含量利于引用官能团，多巴胺具有良好的生物相容性，枝接在碳纳米管表面后，且帮助高强度助剂更好地分散在TPU复合材料中，从而提升了TPU材料整体的稳定性和力学性能，并且多巴胺还具有抑菌性能，能够使得TPU复合材料具有良好的抑菌性能；同时加入增强助剂，以进一步提升TPU材料的力学性能。
作为优选，所述增强助剂包括生物基纳米纤维素。
通过采用上述技术方案，生物基纳米纤维素具有生物可降解、无毒、环境友好以及可再生等优点，且具有网状结构，作为增强助剂添加至高强度试剂中，与碳纳米管协同作用以提升高强度试剂整体的抗拉伸性能与柔韧性，生物基纳米纤维素表面也具有丰富的活性基团，与改性后的碳纳米管复配后能够进一步提升高强度试剂在TPU复合材料中的相容性能和分散效果，进一步提升了TPU材料整体的稳定性，同时在多巴胺的作用下，也能够进一步提升高强度试剂整体的力学性能。
作为优选，所述碳纳米管、生物基纳米纤维素与多巴胺之间的质量比为2：(1.2-1.4)：1。
通过采用上述技术方案，控制碳纳米管、生物基纳米纤维素与多巴胺之间的质量比在上述范围内，能够进一步提升高强度试剂整体的力学性能。
作为优选，高强度助剂采用如下方法制备而成：
将Tris缓冲液和盐酸溶液混合得到混合溶液，将碳纳米管加入混合溶液，分散后得到碳纳米管分散液；将多巴胺与去离子水混合，随后加入至碳纳米管分散液，搅拌反应后洗涤干燥，得到多巴胺改性碳纳米管。
在保持搅拌稀硫酸中加入高锰酸钾和针叶木浆，反应后，将得到的悬浮液抽滤至并洗涤至中性，收集上层白色糊状固体，加入去离子水分散，均质处理得到胶装体系，干燥后得到生物基纳米纤维素；将制备得到的生物基纳米纤维素与制备的多巴胺改性碳纳米管混合后，加入至去离子水中，冰水浴超声，随后干燥，得到高强度试剂。
作为优选，所述耐水洗助剂包括介孔二氧化硅抑菌材料与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基。
通过采用上述技术方案，介孔二氧化硅具有比表面积、机械性能和热稳定性优良、生物相容性高、负载率高等优点，通过1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基对介孔二氧化硅的表面进行改性修饰，制备得到疏水介孔二氧化硅，加入至TPU复合材料中，能够使得介孔二氧化硅能够均匀分散在体系中，同时能够使得TPU复合材料的接触角增加，以提升TPU复合材料的耐水性能，同时，介孔二氧化硅具有良好的抑菌性能，使得TPU复合材料具有良好的抗菌性能。
作为优选，所述介孔二氧化硅抑菌材料与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基之间的质量比为1：(1.5-1.7)。
通过采用上述技术方案，控制介孔二氧化硅抑菌材料与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基之间的质量比在上述范围之内，能够有效提升TPU复合材料的耐水洗性能。
作为优选，所述介孔二氧化硅抑菌材料包括十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与肉桂醛。
通过采用上述技术方案，通过十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与肉桂醛制备得到负载肉桂醛的介孔二氧化硅，肉桂醛是肉桂精油中的主要抗菌成分，负载于介孔二氧化硅中，能够与介孔二氧化硅协同提升耐水洗助剂的抗菌性能，且通过二氧化硅对肉桂醛精油的包覆，能够减少肉桂醛快速失活的现象的发生，使得TPU复合材料整体具有长久的抑菌性能。
作为优选，所述十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与肉桂醛之间的质量比为0.7：(1.1-1.3)：1.5。
通过采用上述技术方案，控制十六烷基三甲基溴化铵、介孔二氧化硅与肉桂醛之间在上述质量比的范围之内，能够有效提升介孔二氧化硅抑菌材料的抑菌性能与稳定性。
作为优选，所述介孔二氧化硅抑菌材料采用如下方法制备而成：
将去离子水与十六烷基三甲基溴化铵混合，搅拌后得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液，加入肉桂醛搅拌，得到肉桂醛乳化液，将无水乙醇和正硅酸乙酯混合后，得到正硅酸乙酯混合液，在搅拌条件下，将正硅酸乙酯混合溶液加入至肉桂醛乳化液中，并加入氨水，搅拌后，得到二氧化硅-肉桂醛预制胶囊乳液；将上述制备得到的二氧化硅-肉桂醛预制乳液离心后，洗涤并冷冻干燥，得到介孔二氧化硅抑菌材料。
第二方面，本申请提供一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
将TPU基材、树脂基材、橡胶基材、高强度试剂、耐水洗助剂与分散剂预混，得到预制混合料，将上述得到的预制混合料通过双螺杆挤出机进行喂料，熔融挤出造粒后，得到TPU复合材料。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过在TPU复合材料中添加高强度试剂与耐水洗助剂，使得TPU复合材料的力学性能与耐水洗性能得到提升；其中高强度助剂中的多巴胺具有良好的生物相容性与抑菌性能，与碳纳米管结合后，能够有效提升碳纳米管在体系中的分散作用，从而使得高强度助剂能够更好地分散在体系中；
2.以生物基纳米纤维素作为增强助剂添加至高强度助剂中，能够与和多巴胺结合后的碳纳米管协同提升体系的强度；
3.通过1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基对介孔二氧化硅的表面进行改性修饰，能够使得体系整体的接触角变大，以提升TPU复合基材整体的耐水洗性能，同时在介孔二氧化硅中负载肉桂醛，能够进一步提升TPU复合材料体系整体的抑菌效果。
具体实施方式
本申请实施例公开一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料及其制备工艺，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明：
实施例1
制备高强度试剂：
配置0.1mol/L的Tris缓冲液，使用0.1mol/L的盐酸溶液调节Tris缓冲液的盐酸至pH值为8得到混合溶液；称取23.81g的碳纳米管加入至600mL的混合溶液中，在超声条件下搅拌2h，得到碳纳米管分散液；称取11.9g的多巴胺，加入200mL的去离子水混合，随后加入至上述制备的碳纳米管分散液中，在25℃的条件，以500r/min的转速搅拌反应4h，使用乙醇和去离子水对得到的产物交替洗涤三次，将洗涤后的产物至于70℃的烘箱中烘干5h，最终得到多巴胺改性碳纳米管。
称取体积浓度为2.5％的稀硫酸300mL，保持搅拌并加入17.4g的高锰酸钾和35g的针叶木浆，在50℃的条件下反应2h，滴加双氧水停止反应，将上述制备得到的悬浮液使用去离子水抽滤至并洗涤至中性，收集上层白色糊状固体，加入去离子水分散均匀，在300bar的压力下均质处理3次，得到胶状体系，在60℃的烘干机中烘干后得到生物基纳米纤维素；将上述制备得到的生物基纳米纤维素14.29g与上述制备的多巴胺改性碳纳米管混合后，加入至200mL的去离子水中，在冰水浴的条件下以650w的振幅超声30min，随后在70℃的烘干机中烘干，得到高强度试剂。
制备耐水洗助剂：
将500mL去离子水与10.3g十六烷基三甲基溴化铵混合，磁力搅拌30min后，得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液，加入16.17g肉桂醛，以2000r/min的转速磁力搅拌30min，得到肉桂醛乳化液，将300mL无水乙醇和73.53g正硅酸乙酯混合后搅拌均匀，得到正硅酸乙酯混合液，在搅拌条件下，将得到的正硅酸乙酯混合溶液加入至肉桂醛乳化液中，并加入100mL氨水，搅拌5h后，得到二氧化硅-肉桂醛预制胶囊乳液；将上述制备得到的二氧化硅-肉桂醛预制乳液离心后，使用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次，在-4℃的环境下干燥15h得到介孔二氧化硅抑菌材料。
称取上述制备的43.48g的介孔二氧化硅抑菌材料加入至200mL的无水乙醇中，超声分散30min，得到纳米介孔二氧化硅分散液，随后将56.52g的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基和硅烷加入至纳米介孔二氧化硅分散液中，在25℃的条件下以600r/min的转速磁力搅拌，离心后使用去离子水进行洗涤，将产物在50℃的烘箱中干燥3h，得到耐水洗助剂。
制备TPU复合材料：
将120gTPU基材、80g树脂基材、60g橡胶基材、20g高强度试剂、20g耐水洗助剂与3g的分散剂预混，得到预制混合料，将上述得到的预制混合料通过双螺杆挤出机喂料，熔融挤出造粒后，得到TPU复合材料；
其中，TPU基材为苯乙烯热塑性弹性体TPES；树脂基材为环氧树脂，橡胶基材为丁腈橡胶，分散剂为聚乙二醇。
实施例2
制备高强度试剂：
配置0.1mol/L的Tris缓冲液，使用0.1mol/L的盐酸溶液调节Tris缓冲液的盐酸至pH值为8得到混合溶液；称取22.73g的碳纳米管加入至600mL的混合溶液中，在超声条件下搅拌2h，得到碳纳米管分散液；称取11.36g的多巴胺，加入200mL的去离子水混合，随后加入至上述制备的碳纳米管分散液中，在25℃的条件，以500r/min的转速搅拌反应4h，使用乙醇和去离子水对得到的产物交替洗涤三次，将洗涤后的产物至于70℃的烘箱中烘干5h，最终得到多巴胺改性碳纳米管。
称取体积浓度为2.5％的稀硫酸300mL，保持搅拌并加入22.5g的高锰酸钾和45g的针叶木浆，在50℃的条件下反应2h，滴加双氧水停止反应，将上述制备得到的悬浮液使用去离子水抽滤至并洗涤至中性，收集上层白色糊状固体，加入去离子水分散均匀，在300bar的压力下均质处理3次，得到胶状体系，在60℃的烘干机中烘干后得到生物基纳米纤维素；将上述制备得到的生物基纳米纤维素15.91g与上述制备的多巴胺改性碳纳米管混合后，加入至200mL的去离子水中，在冰水浴的条件下以650w的振幅超声30min，随后在70℃的烘干机中烘干，得到高强度试剂。
制备耐水洗助剂：
将500mL去离子水与10g十六烷基三甲基溴化铵混合，磁力搅拌30min后，得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液，加入18.57g肉桂醛，2000r/min的转速磁力搅拌30min，得到肉桂醛乳化液，将300mL无水乙醇和71.43g正硅酸乙酯混合后搅拌均匀，得到正硅酸乙酯混合液，在搅拌条件下，将得到的正硅酸乙酯混合溶液加入至肉桂醛乳化液中，并加入100mL氨水，搅拌5h后，得到二氧化硅-肉桂醛预制胶囊乳液；将上述制备得到的二氧化硅-肉桂醛预制乳液离心后，使用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次，在-4℃的环境下干燥15h得到介孔二氧化硅抑菌材料。
称取上述制备的37.04g的介孔二氧化硅抑菌材料加入至200mL的无水乙醇中，超声分散30min，得到纳米介孔二氧化硅分散液，随后将62.96g的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基和硅烷加入至纳米介孔二氧化硅分散液中，在25℃的条件下以600r/min的转速磁力搅拌，离心后使用去离子水进行洗涤，将产物在50℃的烘箱中干燥3h，得到耐水洗助剂。
制备TPU复合材料：
将200gTPU基材、60g树脂基材、80g橡胶基材、30g高强度试剂、30g耐水洗助剂与5g的分散剂预混，得到预制混合料，将上述得到的预制混合料通过双螺杆挤出机喂料，熔融挤出造粒后，得到TPU复合材料。
其中，TPU基材为苯乙烯热塑性弹性体TPES；树脂基材为环氧树脂，橡胶基材为丁腈橡胶，分散剂为聚乙二醇。
实施例3
制备高强度试剂：
配置0.1mol/L的Tris缓冲液，使用0.1mol/L的盐酸溶液调节Tris缓冲液的盐酸至pH值为8得到混合溶液；称取23.26g的碳纳米管加入至调节pH值后的600mL的混合溶液中，在超声条件下搅拌2h，得到碳纳米管分散液；称取11.63g的多巴胺，加入200mL的去离子水混合，随后加入至上述制备的碳纳米管分散液中，在25℃的条件，以500r/min的转速搅拌反应4h，使用乙醇和去离子水对得到的产物交替洗涤三次，将洗涤后的产物至于70℃的烘箱中烘干5h，最终得到多巴胺改性碳纳米管。
称取体积浓度为2.5％的稀硫酸300mL，保持搅拌并加入20g的高锰酸钾和40g的针叶木浆，在50℃的条件下反应2h，滴加双氧水停止反应，将上述制备得到的悬浮液使用去离子水抽滤至并洗涤至中性，收集上层白色糊状固体，加入去离子水分散均匀，在300bar的压力下均质处理3次，得到胶状体系，在60℃的烘干机中烘干后得到生物基纳米纤维素；将上述制备得到的生物基纳米纤维素15.11g与上述制备的多巴胺改性碳纳米管混合后，加入至200mL的去离子水中，在冰水浴的条件下以650w的振幅超声30min，随后在70℃的烘干机中烘干，得到高强度试剂。
制备耐水洗助剂：
将500mL去离子水与10.15g十六烷基三甲基溴化铵混合，磁力搅拌30min后，得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液，加入17.39g肉桂醛，2000r/min的转速磁力搅拌30min，得到肉桂醛乳化液，将300mL无水乙醇和72.46g正硅酸乙酯混合后搅拌均匀，得到正硅酸乙酯混合液，在搅拌条件下，将得到的正硅酸乙酯混合溶液加入至肉桂醛乳化液中，并加入100mL氨水，搅拌5h后，得到二氧化硅-肉桂醛预制胶囊乳液；将上述制备得到的二氧化硅-肉桂醛预制乳液离心后，使用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次，在-4℃的环境下干燥15h得到介孔二氧化硅抑菌材料。
称取上述制备的38.46g的介孔二氧化硅抑菌材料加入至200mL的无水乙醇中，超声分散30min，得到纳米介孔二氧化硅分散液，随后将61.54g的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基和硅烷加入至纳米介孔二氧化硅分散液中，在25℃的条件下以600r/min的转速磁力搅拌，离心后使用去离子水进行洗涤，将产物在50℃的烘箱中干燥3h，得到耐水洗助剂。
制备TPU复合材料：
将160gTPU基材、70g树脂基材、70g橡胶基材、25g高强度试剂、25g耐水洗助剂与4g的分散剂预混，得到预制混合料，将上述得到的预制混合料通过双螺杆挤出机喂料，熔融挤出造粒后，得到TPU复合材料。
其中，TPU基材为苯乙烯热塑性弹性体TPES；树脂基材为环氧树脂，橡胶基材为丁腈橡胶，分散剂为聚乙二醇。
实施例4
实施例4以实施例3为基准，实施例4与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例4中在制备高强度试剂时，称取的碳纳米管为25g，称取的生物基纳米纤维素为12.5g，称取的多巴胺为12.5g。
实施例5
实施例5以实施例3为基准，实施例5与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例5中在制备高强度试剂时，称取的碳纳米管为21.74g，称取的生物基纳米纤维素为17.39g，称取的多巴胺为10.87g。
实施例6
实施例6以实施例3为基准，实施例6与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例6中在制备介孔二氧化硅抑菌材料时，称取的十六烷基三甲基溴化铵为10.6g，称取的肉桂醛为13.64g，称取的正硅酸乙酯为75.76g。
实施例7
实施例7以实施例3为基准，实施例7与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例7中在制备介孔二氧化硅抑菌材料时，称取的十六烷基三甲基溴化铵为9.73g，称取的肉桂醛为20.83g，称取的正硅酸乙酯为69.44g。
实施例8
实施例8以实施例3为基准，实施例8与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例8中在制备耐水洗助剂时，称取的介孔二氧化硅抑菌材料为45.46g，称取的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷为54.54g。
实施例9
实施例9以实施例3为基准，实施例9与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例9中在制备那水洗助剂时，称取的介孔二氧化硅抑菌材料为33.33g，称取的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷为66.67g。
实施例10
实施例10以实施例3为基准，实施例10与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例10中在制备高强度试剂时，称取的碳纳米管为30.3g，称取的生物基纳米纤维素为19.7g。
实施例11
实施例11以实施例3为基准，实施例11与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例11中在制备高强度试剂时，称取的碳纳米管为33.33g，称取的聚多巴胺为16.67g。
实施例12
实施例12以实施例3为基准，实施例12与实施例3之间的不同之处仅在于：实施例12中在制备耐水洗助剂时，将介孔二氧化硅抑菌材料替换为等量的普通介孔二氧化硅。
对比例1
对比例1以实施例3为基准，对比例1与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例1中将高强度试剂替换为普通的碳纳米管。
对比例2
对比例2以实施例3为基准，对比例2与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例2中将高强度试剂替换为生物基纳米纤维素。
对比例3
对比例3与实施例3为基准，对比例3与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例3中将耐水洗助剂替换为普通的介孔二氧化硅。
对比例4
对比例4以实施例3为基准，对比例4与实施例3之间的不同之处仅在于：对比例4中将耐水洗助剂替换为等量的介孔二氧化硅抑菌材料。
性能检测试验
对实施例1-12，对比例1-4的TPU复合材料进行取样，并进行如下性能测试：
(1)力学性能测试
以《GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》为检测标准，对试样进行取样并进行检测，每份试样测试三次，取平均值，将检测结果填写至表1。
(2)耐水洗及抑菌性能测试
以《GB/T 31402塑料--塑料表面抗菌性能试验方法》为检测标准，对试样进行取样并进行检测，每份试样测试三次，取平均值，将检测结果填写至表2；对试样取样得到60mm*60mm*20mm的检测样，使用清水洗涤50次后，再进行抑菌检测，每份试样检测三次，取平均值，将检测结果填写至表2；对试样进行取样，将试样放置于25℃的环境下静置180d，随后进行抑菌检测，每份试样测试三次，取平均值，将检测结果填写至表2。
表1 TPU复合材料性能测试检测结果
表2 TPU复合材料抑菌性能检测结果
数据分析
结合表1与表2可知，实施例1-3的抗拉伸强度在130MPa以上，弯曲强度在211MPa以上，说明本申请实施例所制备的TPU复合材料具有良好的抗拉性能与强度；实施例1-3大肠杆菌抑菌率在99.7％以上，金黄色葡萄球菌的抑菌率在99.8％以上，水洗50次后大肠杆菌抑菌率在97.4％以上，金黄色葡萄球菌的抑菌率在97.6％，在180d后大肠杆菌抑菌率在94.2％以上，金黄色葡萄球菌的抑菌率在94.4％，说明本申请制备的TPU复合材料具有良好的抑菌性能、耐水洗性能，且能够具有长久抑菌的效果。
实施例4与实施例5中在制备高强度试剂时，各个组份的质量比均不在本申请所限定的范围之内，当生物基纳米纤维素的含量下降后，使得碳纳米管与生物基纳米纤维素之间的结合能力有所下降，而当生物基纳米纤维素的含量过大后，使得体系整体的强度有所提升，但是韧性有所下降，故实施例4和实施例5的力学性能均有所下降。
实施例6与实施例7在制备介孔二氧化硅抑菌材料时，各个组份的质量比均不在本申请所限定的范围之内，当肉桂醛的含量过高后，使得介孔二氧化硅在后续与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基进行改性时，介孔二氧化硅的比表面积有所下降，因此耐水洗助剂整体的耐水洗性能有所下降，故实施例6在水洗后的抑菌性能有所下降；当肉桂醛的含量下降后，使得耐水洗助剂整体的抑菌性能有所下降，在180d后释放出的有效抑菌成分减少，故实施例7中在180d后的抑菌性能有所下降。
实施例8与实施例9在制备耐水洗助剂时，各个组份的质量比均不在本申请所限定的范围之内，实施例8中1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基的含量有所下降，使得对介孔二氧化硅的疏水改性效果有所下降，因此实施例8在水洗后的抑菌性能有所下降，实施例9中的介孔二氧化硅抑菌材料含量有所下降，使得介孔二氧化硅与肉桂醛的含量有所下降，一方面，使得体系整体的力学性能有所下降，另一方向，体系整体的抑菌性能也有所下降。
实施例10中没有使用多巴胺对碳纳米管进行改性，因此实施例10中高强度试剂的与TPU基材中其他组分的相容性有所下降，高强度试剂的分散性能有所减弱，使得体系整体的稳定性有所下降，故实施例10中的各项性能均有所下降。
实施例11中没有添加生物基纳米纤维素，使得体系整体的相容性和分散性能有所下降，且力学性能下降更加明显。
实施例12中将介孔二氧化硅抑菌材料替换为等量的普通介孔二氧化硅，使得实施例12中的抑菌有效成分有所下降，故实施例12中的抑菌性能、水洗后的抑菌性能均有所下降，在180d之后的体系的抑菌性能也有所下降。
对比例1中将耐水洗助剂替换为普通的介孔二氧化硅，未经过1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基改性的介孔二氧化硅的疏水性能大幅下贱，且缺少了抑菌成分肉桂醛后，使得体系整体的抑菌性能也有所下降。
对比例2中没有使用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基对介孔二氧化硅抑菌材料进行疏水改性，因此对比例2体系的耐水洗性能有所下降，在洗涤后体系的抑菌性能有所下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：包括如下质量分的组分：
TPU基材120-200份
树脂基材60-80份
橡胶基材60-80份
高强度试剂20-30份
耐水洗助剂20-30份
分散剂3-5份；
所述高强度助剂包括多巴胺、碳纳米管与增强助剂。
2.根据权利要求1所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述增强助剂包括生物基纳米纤维素。
3.根据权利要求2所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述碳纳米管、生物基纳米纤维素与多巴胺之间的质量比为2：（1.2-1.4）：1。
4.根据权利要求2所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：高强度助剂采用如下方法制备而成：
将Tris缓冲液和盐酸溶液混合得到混合溶液，将碳纳米管加入混合溶液，分散后得到碳纳米管分散液；将多巴胺与去离子水混合，随后加入至碳纳米管分散液，搅拌反应后洗涤干燥，得到多巴胺改性碳纳米管；
在保持搅拌稀硫酸中加入高锰酸钾和针叶木浆，反应后，将得到的悬浮液抽滤至并洗涤至中性，收集上层白色糊状固体，加入去离子水分散，均质处理得到胶装体系，干燥后得到生物基纳米纤维素；将制备得到的生物基纳米纤维素与制备的多巴胺改性碳纳米管混合后，加入至去离子水中，冰水浴超声，随后干燥，得到高强度试剂。
5.根据权利要求1所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述耐水洗助剂包括介孔二氧化硅抑菌材料与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基。
6.根据权利要求5所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述介孔二氧化硅抑菌材料与1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基之间的质量比为1：（1.5-1.7）。
7.根据权利要求5所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述介孔二氧化硅抑菌材料包括十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与肉桂醛。
8.根据权利要求7所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯与肉桂醛之间的质量比为0.7：（1.1-1.3）：1.5。
9.根据权利要求1所述的一种高强度可水洗坐垫用TPU复合材料，其特征在于：所述介孔二氧化硅抑菌材料采用如下方法制备而成：
将去离子水与十六烷基三甲基溴化铵混合，搅拌后得到十六烷基三甲基溴化铵水溶液，加入肉桂醛搅拌，得到肉桂醛乳化液，将无水乙醇和正硅酸乙酯混合后，得到正硅酸乙酯混合液，在搅拌条件下，将正硅酸乙酯混合溶液加入至肉桂醛乳化液中，并加入氨水，搅拌后，得到二氧化硅-肉桂醛预制胶囊乳液；将上述制备得到的二氧化硅-肉桂醛预制乳液离心后，洗涤并冷冻干燥，得到介孔二氧化硅抑菌材料。
10.一种应用与权利要求1所述的高强度可水洗坐垫用TPU复合材料的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：将TPU基材、树脂基材、橡胶基材、高强度试剂、耐水洗助剂与分散剂预混，得到预制混合料，将上述得到的预制混合料通过双螺杆挤出机进行喂料，熔融挤出造粒后，得到TPU复合材料。
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