[發(fā)明專利]一種抗菌淀粉基聚氨酯/納米CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811263124.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109503881A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡少揚(yáng);蔡貽琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭市春葉新材料環(huán)保有限公司
• 主分類號(hào): C08J9/10
• 分類號(hào): C08J9/10;C08F291/12;C08F291/06;C08F291/08;C08F222/06;C08K3/22
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本發(fā)明屬于新材料中高分子材料的新型功能高分子材料的制備及應(yīng)用技術(shù)，涉及改性塑料技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種抗菌淀粉基聚氨酯/納米CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。本發(fā)明首先利用沉淀法制備納米CuO；然后將CuO納米顆粒，機(jī)硅表面活性劑與多元醇組分混合后經(jīng)擠出，造粒制備抗菌聚氨酯/CuO納米復(fù)物；最后將聚氨酯/納米CuO復(fù)合物、聚乳酸、引發(fā)劑、淀粉微粉、發(fā)泡劑、鈦白粉以及馬來(lái)酸酐均勻混合后擠出，造粒制備得到抗菌淀粉基聚氨酯/納米CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料。經(jīng)本發(fā)明制備的聚氨酯復(fù)合發(fā)泡材料不僅抗菌性能良好，易生物降解且材料力學(xué)性能優(yōu)良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料中高分子材料的新型功能高分子材料的制備及應(yīng)用技術(shù)，涉及改性塑料技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種抗菌淀粉基聚氨酯/納米 CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

泡沫塑料不僅具有質(zhì)量輕，省材料，比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，還擁有優(yōu)良的隔熱、隔聲、緩沖等性能，廣泛應(yīng)用于絕緣、緩沖、吸收以及承重結(jié)構(gòu)等方面。然而，傳統(tǒng)的石油系發(fā)泡材料不易降解，因此開(kāi)發(fā)綠色的生物可降解聚合物材料具有重要的意義。目前淀粉發(fā)泡材料因其成本低廉，生物降解性好受到了廣泛的應(yīng)用，但是淀粉材料易被感染。因此，開(kāi)發(fā)抗菌淀粉基發(fā)泡材料以保證材料的安全性以及拓展材料的應(yīng)用范圍具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決淀粉材料易被感染的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)抗菌淀粉基發(fā)泡材料以保證材料的安全性。本發(fā)明的提供了一種抗菌淀粉基聚氨酯/納米 CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明將采用以下技術(shù):

一種抗菌淀粉基聚氨酯/納米 CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）稱取硝酸銅溶于水后得硝酸銅溶液后，向溶液中加入無(wú)水乙醇后，在40-60℃，400-500rpm條件下將氫氧化鈉溶液緩慢加入到硝酸銅溶液中，攪拌2-3h后，陳化、過(guò)濾、用水洗滌沉淀至洗出液的pＨ值接近７后，將沉淀在70℃烘干４ｈ后，置于馬弗爐中在200-500℃條件下焙燒１ｈ制得納米CuO；

（2）將納米CuO與水混合后超聲10-20min使得納米CuO均勻分散在水中后，將聚醚多元醇、聚多元醇、催化劑、有機(jī)硅表面活性劑加入到納米CuO分散液后，在600℃下攪拌混勻后加入2,6-甲苯二異氰酸酯后在3000-5000rpm混合8s實(shí)現(xiàn)乳化后立即將混合物轉(zhuǎn)移至雙螺旋桿擠出機(jī)中，擠出造粒既得聚氨酯/納米CuO復(fù)合物；

（3）將聚氨酯/納米CuO復(fù)合物、聚乳酸混合均勻后經(jīng)干燥后，加入液體引發(fā)劑，在500-600rpm攪拌3min后加入淀粉微粉、發(fā)泡劑、鈦白粉以及馬來(lái)酸酐均勻混合后使得粉末狀固體均勻裹附在聚氨酯/納米CuO復(fù)合物顆粒表面后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒即得抗菌淀粉基聚氨酯/納米 CuO可降解復(fù)合發(fā)泡材料。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述的硝酸銅溶液中硝酸銅的濃度為0.15-0.2g/mL；所述的無(wú)水乙醇加入量為總體積的25-45%；所述氫氧化鈉溶液濃度為0.1-0.2g/mL；所述氫氧化鈉加入量與硝酸銅的物質(zhì)量之比為1：1。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述的納米CuO的粒徑不超過(guò)100nm。

優(yōu)選的，步驟（2）中所述的催化劑為1,4-二疊氮雙環(huán)[2.2.2]辛烷；所述的有機(jī)硅表面活性劑為三硅氧烷胺基聚醚。

優(yōu)選的，步驟（2）中所述的納米CuO、水、聚醚多元醇、聚多元醇、催化劑、有機(jī)硅表面活、2,6-甲苯二異氰酸酯加入量按質(zhì)量份數(shù)算依次為：1-3份、75-90份、10-15份、10-15份、0.2-0.3份、0.5-0.7份、0.2-0.3份。

優(yōu)選的，步驟（3）中所述的液體引發(fā)劑為5-雙（叔丁過(guò)氧基）己烷的環(huán)己烷溶液，其中5-雙（叔丁過(guò)氧基）己烷的濃度為0.2-0.3g/mL；所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。