[發明專利]一種抗菌非離子水性聚氨酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201911025835.1
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110655626B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 楊建軍;張孜文;吳慶云;吳明元;張建安;劉久逸
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C08F299/06
• 分類號: C08F299/06;C08F2/48;C09D155/00;C09D5/14
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

本發明公開了一種抗菌非離子水性聚氨酯及其制備方法，其由雙鍵官能化PHMG、紫外固化非離子水性聚氨酯乳液和光引發劑制備而成，其中，所述雙鍵官能化PHMG是鍵入雙鍵的PHMG。其制備包括如下步驟：將PHMG與雙鍵官能化單體反應制備雙鍵官能化PHMG，通過丙酮法制備紫外固化非離子水性聚氨酯乳液，再將上述雙鍵官能化的PHMG、紫外固化非離子水性聚氨酯乳液和光引發劑混合均勻，避光干燥后經紫外燈照射制得所述抗菌非離子水性聚氨酯。通過對PHMG進行雙鍵封端經過與水性聚氨酯紫外固化后將PHMG鍵合到聚氨酯支鏈中，PHMG的整個分子鏈也就是支鏈具有可運動性，極大的提高了涂層的抗菌性。

技術領域

本發明屬于功能高分子材料領域，具體涉及一種抗菌非離子水性聚氨酯及其制備方法。

背景技術

水性聚氨酯(英文簡稱：WPU)是一種高分子合成材料，其涂層的柔韌性、機械強度、耐磨性、黏結性、耐化學藥品及耐久性等都十分優異，廣泛用于涂料、皮革加工、木材加工、織物整理、建材、造紙、膠黏劑等領域，其以水為分散介質，具有無毒、不易燃燒、不污染環境、節能、安全可靠等優點。但是由于WPU中富含微生物生長所需的營養成分，當外部環境適宜，微生物會大量繁殖，其抗菌性能較低，即使是陽離子的WPU抗菌能力也很有限，這限制了WPU在醫療器械、醫院內墻涂層、紡織、食品包裝、人體導管、船舶涂層等衛生要求較高的領域中的應用。

聚六亞甲基胍鹽酸鹽(英文簡稱：PHMG)是一種陽離子型殺菌劑，其中的胍基具有很高的活性，會使聚合物成正電性，故其易被通常呈負電性的各類細菌、病毒所吸附，從而抑制了細菌、病毒的分裂功能，使細菌、病毒喪失生殖能力。聚合物形成的薄膜堵塞了微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息而死。同時PHMG能夠高效光譜的殺滅和抑制各類微生物，而且使細菌不產生耐藥性，并且其在使用濃度下對人體及高等動物無毒性，無色無嗅對皮膚及粘膜無刺激性，對被處理表面無腐蝕，這些優異的性能使其廣泛的用于各領域消毒。

公開號為CN109575235A的中國專利公開了一種采用抗菌劑PHMG改性水性聚氨酯的方法，采用抗菌劑PHMG通過預乳化法、相反轉法或后滴加法進行非離子水性聚氨酯體系的改性，制得的改性產品具有抗菌性能，通過引入PHMG，提高了水性聚氨酯的抗菌性和力學性能，然而最終涂層中PHMG是鍵合到聚氨酯的主鏈中，由于被聚氨酯主鏈固定住PHMG抗菌性能的表達會受到限制，使得其抗菌性能提高不多。此外，PHMG為胍鹽聚合物，在水中會電離出胍基陽離子與氯離子，若直接加入到離子型水性聚氨酯乳液中還會影響乳液離子平衡，影響乳液穩定性，甚至是破乳，同時通過簡單的共混得到的涂層由于PHMG的不斷浸出，涂層的抗菌耐久性低。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種抗菌非離子水性聚氨酯及其制備方法，通過對PHMG進行雙鍵封端經過與水性聚氨酯紫外固化后將PHMG鍵合到聚氨酯支鏈中，PHMG的整個分子鏈也就是支鏈具有可運動性，極大的提高了涂層的抗菌性，解決了現有技術中PHMG影響水性聚氨酯乳液穩定性及簡單共混涂層抗菌耐久性低的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種抗菌非離子水性聚氨酯，其由雙鍵官能化PHMG、紫外固化非離子水性聚氨酯乳液和光引發劑制備而成，其中，所述雙鍵官能化PHMG是鍵入雙鍵的PHMG。

本發明還提供了一種抗菌非離子水性聚氨酯的制備方法，包括如下步驟：

雙鍵官能化PHMG的制備：將將PHMG溶解在溶劑中，加入雙鍵官能化單體后，于25～60℃反應，這里的反應時間可以根據需要進行調整，在本發明中優選為20-96h，再依次經過沉析、去除溶劑，得到所述雙鍵官能化的PHMG，這一步主要是為了將雙鍵鍵入PHMG中。

紫外固化非離子水性聚氨酯乳液的制備：取聚脂多元醇、非離子二元醇、脂肪族二異氰酸酯、催化劑和甲基丙烯酸羥乙酯采用丙酮法制得所述紫外固化非離子水性聚氨酯乳液；