[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

技術領域

本發明涉及抗菌聚合物制備技術，更具體的涉及一種納米抗菌TPU材料及其制 備方法。

背景技術

TPU(Thermoplastic?polyurethanes)材料是一種熱塑性聚氨酯彈性體材料，具 有硬度范圍寬、耐磨耐油、透明、彈性好等優點，因此在日用品、體育用品、玩具、 裝飾材料等領域得到廣泛應用，并有逐步代替PVC以滿足越來越多領域環保要求的 趨勢。因此TPU材料是一種新型的具有廣闊市場前景的材料，但是由于TPU材料本 身不具備抗菌殺菌性能，在一些對抗菌要求較高的領域無法獲得廣泛的使用，盡管 現有技術中出現了一些在聚氨酯組合物中添加有抗菌劑的材料，但是其抗菌性能較 差，尤其是對常見的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抗菌效果較差，同時通過添加抗菌 組份后使得整個聚合物材料的硬度、韌性和撕拉強度等出現降低，嚴重影響了整個 聚氨酯彈性體材料的使用性能，因此提供一種具有高抗菌功能的、耐黃變性高、透 明度高、彈性韌性好的熱塑性聚氨酯彈性體材料具有較大的市場價值。

發明內容

本發明基于上述現有技術問題，提出一種納米抗菌TPU材料及其制備方法，通 過創新改性無機納米抗菌劑，尤其是創新的將兩種改性類型(有機物改性的無機納 米抗菌劑和無機物改性的無機納米抗菌劑)的無機納米抗菌劑添加到聚氨酯預聚物 中，大大提高了TPU材料的抗菌防霉性能，尤其是針對常見的大腸桿菌和金黃色葡 萄球菌的抗菌率達到99以上，同時所制得的TPU材料還具有耐磨性高、彈性韌性好、 硬度大、撕拉強度高等技術優勢，大大促進了抗菌性TPU材料的廣泛使用。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種納米抗菌TPU材料，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。

進一步的根據本發明所述的納米抗菌TPU材料，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。