[发明专利]一种抑菌型聚氨酯防水材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种抑菌型聚氨酯防水材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。

常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等。多元醇分3类：简单多元醇(乙二醇、丙三醇等)；含末端羟基的聚酯低聚物，用来制备聚酯型聚氨酯；含末端羟基的聚醚低聚物，用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇，再与过量芳香族或者脂肪族异氰酸酯反应，生成异氰酸根(-NCO)为端基的预聚物，再同多元醇扩链，得到热塑弹性体；若用二元胺扩链并进一步交联，得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链，得到弹性纤维；异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合，可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合，一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应，可得到涂料；胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。

聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等；但是传统聚氨酯材料贮存稳定性不好，抑菌防腐性差，导致使用寿命低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种抑菌型聚氨酯防水材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：

甲苯二异氰酸酯100-120、聚酯二元醇110-130、二月桂酸二丁基锡0.4-1、乙撑双硬脂酰胺1-2、棕榈蜡3-4、硬脂酸2-3、山梨坦单油酸酯0.5-1、聚苯并咪唑1-2、碳纳米管10-12、辛基异噻唑啉酮1-2、苯甲酸钠0.4-2、蓖麻油酸0.1-0.16、甘露醇6-8、过氧化二异丙苯0.01-0.02、8-羟基喹啉铜2-3、二羟甲基丙酸2-4、甲基硅油0.1-0.3。

一种抑菌型聚氨酯防水材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述甘露醇在76-80℃下保温搅拌10-20分钟，加入上述辛基异噻唑啉酮，继续保温搅拌4-10分钟，加入上述甲基硅油，通入氮气，在180-200℃下保温搅拌40-50分钟，加入上述苯甲酸钠，搅拌至常温，得抑菌醇液；

(2)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为70-75℃，加入上述山梨坦单油酸酯，保温搅拌4-9分钟，得醇分散液；

(3)取上述碳纳米管，加入到浓度为96-98％的硝酸溶液中，超声20-30分钟，加入上述8-羟基喹啉铜，升高温度为60-65℃，保温搅拌10-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在80-90℃下真空干燥1-2小时，得抑菌碳纳米管；

(4)将上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量67-80倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述乙撑双硬脂酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；

(5)将上述抑菌碳纳米管加入到酰胺分散液中，超声3-4分钟，得碳纳米管酰胺分散液；

(6)将上述聚酯二元醇在100-105℃的真空干燥箱中干燥10-11小时，出料冷却，送入反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为40-50℃，滴加甲苯二异氰酸酯，滴加完毕后保温20-30分钟，加入上述二月桂酸二丁基锡，升高温度为60-70℃，保温反应100-120分钟，加入上述二羟甲基丙酸，保温搅拌100-110分钟，加入上述抑菌醇液，保温搅拌50-60分钟，冷却至常温，得抑菌聚氨酯材料；

(7)将上述过氧化二异丙苯加入到醇分散液中，搅拌均匀，得预混醇分散液；