[發明專利]一種納米抗菌TPU材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410370466.0
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104193949A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 王一良;何建雄
• 申請（專利權）人: 蘇州市雄林新材料科技有限公司;東莞市吉鑫高分子科技有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/48;C08G18/12;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/22
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 夏萬征

1.一種納米抗菌TPU材料，其特征在于，由60-90重量份的聚酯多元醇、3-10重量份的聚醚多元醇、25-45重量份的異氰酸酯、6-20重量份的擴鏈劑、1-4重量份的有機物改性的無機納米抗菌劑、0.5-1重量份的無機物改性的無機納米抗菌劑、0.5-2.5重量份的防霉添加劑、0.1-2重量份的抗氧化劑、1-3重量份的水解穩定劑、1-3重量份的阻燃劑、0.5-4重量份的爽滑劑、0.5-4重量份的抗粘連劑和1-15重量份的填充劑混合制備而成，其中所述防霉添加劑由防霉劑和石蠟按質量1:1混合制得，且所述防霉劑由十二烷基-α-D葡萄糖苷、酮康唑、甲硝唑和苯甲酸鈉按照重量份數比2-3：4-6：3-5：7-10混合制備得到，且所述防霉劑以20-40nm的納米粒狀態均勻分散于所述石蠟中；其中所述有機物改性的無機納米抗菌劑是通過異氰酸酯的NCO基團對光催化活化下TiO₂粉體的表面活性羥基進行如下改性反應得到：

；其中所述無機物改性的無機納米抗菌劑是以TiO₂粉體為光催化主體、并在其中同時摻雜MgO和Fe_xO作為改性劑的MgO/Fe_xO/TiO₂納米復合物，且MgO、Fe_xO和TiO₂間的重量比為：0.8-1.5:0.6-0.9:100；其中所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和異氰酸酯合成端異氰酸酯基聚氨酯預聚體，所述有機物改性的無機納米抗菌劑通過接枝的方法接枝到聚氨酯預聚物的分子鏈中，基本反應式如下：

，所述無機物改性的無機納米抗菌劑均勻分散到所述聚氨酯預聚物中。

2.根據權利要求1所述的納米抗菌TPU材料，其特征在于，其中所述無機物改性的無機納米抗菌劑中的Fe_xO由Fe₂O₃和FeO組成且重量比為4-6：1，所述TiO₂粉體的粒徑在8-30nm之間，所述MgO/Fe_xO/TiO₂納米復合物的粒徑在8-30nm之間。

3.根據權利要求1或2所述的納米抗菌TPU材料，其特征在于，其中所述的聚酯多元醇選自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇、聚己內酯多元醇和聚碳酸酯二醇中的一種或多種；其中所述的聚醚多元醇選自聚四氫呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和四氫呋喃-環氧丙烷共聚醚中的一種或多種；其中所述的異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、1,5-萘二異氰酸酯（NDI）、對苯二異氰酸酯（PPDI）和二甲基聯苯二異氰酸酯（TODI）中的一種或多種；其中所述的擴鏈劑選自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、4,4-亞甲基雙（3-氯-2,6-二乙基苯胺）M-CDEA、三乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或多種；其中所述的抗氧化劑為抗氧劑-264、雙酚A、亞磷酸三苯酯、抗氧劑-1010、抗氧劑1076或亞磷酸三酯；其中所述的水解穩定劑為炭化二亞胺；其中所述的爽滑劑選自芥酸酰胺、硬脂酰胺、硬脂酸鋅或油酸酰胺中的一種；其中所述的抗粘連劑選自石蠟、芥酸酰胺、硬脂酰胺或納米二氧化硅中的一種或多種；其中所述的填充劑選自碳酸鈣或高嶺土中的一種或多種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的納米抗菌TPU材料，其特征在于，所述的阻燃劑由質量百分比含量為45%-60%的熔融指數處于5-10g/10min的聚丙烯、質量百分比含量為10%-20%的熔融指數在1.0-1.8?g/10min的聚乙烯、質量百分比含量為20%-30%的選自粉末狀滑石、高嶺石、絹云母、二氧化硅以及硅藻土中的至少一種無機填料和質量百分比含量為10%-25%的選自十溴二苯基醚、十二氯十二氫二甲橋苯唑環辛烯或其混合物的有機阻燃鹵化物混合制得。

5.根據權利要求1-4任一項所述的納米抗菌TPU材料，其特征在于，所述納米抗菌TPU材料針對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率≥99%、最小抑菌濃度25-50ppm、耐黃變等級≥4級、拉伸強度≥60MPa、撕裂強度≥100kg/cm、伸長率≥540%、邵爾硬度80A-98A。