[發明專利]一種阻燃和抗菌水性聚氨酯及其制備方法

在審

• 申請號: 202310306310.5
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116199853A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張先明;周杰;張濤;徐豫松;江長明;高亞輝
• 申請（專利權）人: 現代紡織技術創新中心（鑒湖實驗室）
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C08J3/24;C08L75/08;C08K5/521
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種阻燃和抗菌水性聚氨酯，其特征在于：主要由改性水性聚氨酯、植酸和醋酸銅制備而成。

2.根據權利要求1所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯，其特征在于：

所述的改性水性聚氨酯、植酸和醋酸銅通過配位鍵相互作用結合形成阻燃和抗菌水性聚氨酯，所述阻燃和抗菌水性聚氨酯的化學結構式如下：

3.根據權利要求1所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯，其特征在于：植酸與醋酸銅的總質量與改性水性聚氨酯固體組分質量比為1-4：100，植酸與醋酸銅的摩爾比為1：2。

4.根據權利要求1所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯，其特征在于：

所述的改性水性聚氨酯主要由二異氰酸酯、多元醇、芳香席夫堿單體、擴鏈劑和親水擴鏈劑聚合而成，化學結構式如下：

所述的改性水性聚氨酯中，芳香席夫堿單體的質量占改性水性聚氨酯質量的1-10wt％，化學結構式如下：

5.一種應用于權利要求1-4任一所述阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于，方法包括以下步驟：

步驟1)以無水乙醇為溶劑，以冰醋酸為催化劑，將對氨基酚、2，4-二羥基苯甲醛在一定溫度下混合反應，冷卻至常溫，真空過濾，用乙醇洗滌至濾液無色，真空干燥，得到芳香席夫堿單體；

步驟2)氮氣氛圍下，將二異氰酸酯、多元醇、親水擴鏈劑和催化劑在一定溫度下混合反應，再加入步驟1)中得到的芳香席夫堿單體和擴鏈劑升溫繼續反應得到預聚體；

步驟3)將步驟2)得到的預聚體降溫中和，加入去離子水攪拌，旋蒸去除丙酮，得到改性水性聚氨酯；

步驟4)配置植酸銅溶液；

步驟5)在持續攪拌下，將步驟4)中得到的植酸銅溶液逐滴滴加至步驟3)中得到的改性水性聚氨酯中，得到所述的阻燃和抗菌水性聚氨酯。

6.根據權利要求5所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，對氨基酚、2，4-二羥基苯甲醛的摩爾比為1-1.05∶1，將對氨基酚、2，4-二羥基苯甲醛在60-70℃下攪拌反應3-5h。

7.根據權利要求5所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，將二異氰酸酯、多元醇、親水擴鏈劑和催化劑在70-85℃下攪拌反應1-3h，加入芳香席夫堿單體和擴鏈劑后升溫至80-95℃，加入丙酮，再繼續反應3-7h。

8.根據權利要求5所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，將步驟2)得到的預聚體降溫至45-50℃，加入中和劑中和20-30min，倒入去離子水，在500-800r/min的速度攪拌20-30min。

9.根據權利要求5所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，在持續攪拌下，將醋酸銅溶液逐滴滴加至植酸溶液中，得到0.016-0.032mol/L的植酸銅溶液。

10.根據權利要求5所述的一種阻燃和抗菌水性聚氨酯的制備方法，其特征在于：所述步驟2)和步驟3)中所述的二異氰酸酯、多元醇、親水擴鏈劑、芳香席夫堿單體、催化劑、擴鏈劑以及中和劑的重量比為：13-20：12-72：2.4-3.5：5.5-6.0：0.026-0.1：1.2-2.7：2.1-3.5；

所述步驟5)中，植酸銅溶液與改性水性聚氨酯的體積比為0.25-1：1。