[發明專利]一種抗菌的石墨烯聚氨酯復合海綿材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110492026.2
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113025030B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王炳坤
• 申請（專利權）人: 慕思健康睡眠股份有限公司
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L5/08;C08K3/04;C08K3/08;C08J9/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種抗菌的石墨烯聚氨酯復合海綿材料及其制備方法和應用，石墨烯聚氨酯復合海綿材料的制備原料包括：石墨烯、殼聚糖、納米鈰、多元醇、異氰酸酯和溶劑。本發明采用殼聚糖和納米鈰同時對石墨烯進行改性，二者協同作用，能夠有效提高石墨烯的抗菌效果，僅添加少量的石墨烯便可以實現較好的抗菌效果，解決了石墨烯添加量多而導致的團聚問題，同時降低了成本。

技術領域

本發明涉及抗菌材料技術領域，尤其涉及一種抗菌的石墨烯聚氨酯復合海綿材料及其制備方法和應用。

背景技術

寢具是大部分人類在上面度過最長時間的地方，在傳統養生的理念中，用戶在睡眠時不僅僅是讓大腦得到休息，也是身體修復五臟六腑的時分，所以睡眠質量的好壞不僅僅影響次日的精神狀態，也嚴重影響長期的身體健康。

近年來，隨著人民生活水平迅速提高和健康意識的日益增強，枕頭、床墊之類的床上用品行業正迎來蓬勃發展的春天。很多寢具可以做到良好的透氣效果，且經久耐用，常保彈性，提供全方面支撐，將身體重量平均吸覆，達到健康安穩舒適的睡眠。其中，聚氨酯海綿材料具有良好的透氣性、慢回彈性、抗撕裂、耐磨等特性，常被應用于床墊、枕頭等寢具中。

然而據醫學報告指出，床墊、枕頭、被褥、床褥等寢具是細菌和塵螨滋生的溫床，尤其在潮濕陰霾的冬春季節。根據醫學上的資料，有12％-16％的人有過敏癥，而這些患者中有25％是由于家中塵蹣和細菌所引起的過敏；另外氣喘癥患者中高達90％以上是起因于家中塵蹣和細菌，嚴重危害到人民日常的健康生活。

CN111518386A公開了一種石墨烯泡棉及其生產工藝，石墨烯泡棉由以下質量百分比的材料制成：64.6％-90.7％聚氨酯顆粒，0.7％-0.9％水，0.3％-0.4％硅油整泡劑，0.5％-0.7％催化劑，0.3％-0.4％抗菌劑，5％-30％石墨烯，2.5％-3％特種聚醚多元醇，與普通發泡棉相比，具有更加優秀的透氣性、回彈性、抗撕裂性、延伸率、柔軟性、導熱性、抗靜電等性能，特別適用于鞋墊、床墊使用。但是這種石墨烯泡棉需要添加較高含量的石墨烯才能夠實現較好的抗菌性能，但是石墨烯含量較高又會出現團聚的問題。

CN106832453A公開了一種石墨烯改性天然乳膠材料及其制備方法和應用，所述方法包括：將石墨烯材料與生產天然乳膠制品所需的至少一種助劑進行混合，研磨，得到混合物料；將得到的混合物料與天然乳膠進行混合，固化得到所述石墨烯改性天然乳膠材料。本發明通過首先將石墨烯材料與助劑進行混合，避免了石墨烯材料對天然乳膠的不利影響，使石墨烯材料得到更好的分散，增強材料的強度、抗撕裂度以及抗菌性能等，可用于各種乳膠制品的制備。該方案僅適用于乳膠材料，難以制備具有較高抗菌效果的聚氨酯海綿材料。

因此，本領域亟待開發一種新型的抗菌聚氨酯海綿材料，用于床墊、枕頭等寢具中，提高抗菌性能，保證使用者的身體健康。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種抗菌的石墨烯聚氨酯復合海綿材料。所述石墨烯聚氨酯復合海綿材料中僅需要添加少量的石墨烯材料即可實現較好的抗菌效果，解決了因為石墨烯添加量較多而導致的團聚以及成本升高的問題。

為達此目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種抗菌的石墨烯聚氨酯復合海綿材料，石墨烯聚氨酯復合海綿材料的制備原料包括：石墨烯、殼聚糖、納米鈰、多元醇、異氰酸酯和溶劑。

本發明采用殼聚糖和納米鈰協同作用對石墨烯進行改性，能夠使石墨烯在聚氨酯合成過程中與其更好的相容，并且二者的改性能夠加強石墨烯本身的抗菌效果，該體系中僅需要添加少量的石墨烯，即可實現較好的抗菌效果，解決了石墨烯添加量多而導致的團聚問題以及成本升高的問題。

優選地，所述石墨烯的添加量占所述制備原料總質量的2％-4％，例如2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％等。