[发明专利]载银石墨烯/水性聚氨酯-丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种载银石墨烯水性聚氨酯‑丙烯酸酯抗菌乳液的制备方法，首先采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯；然后用二异氰酸酯对其进行改性，再静电吸附硝酸银，用L‑抗坏血酸同时还原氧化石墨烯和硝酸银制得载银石墨烯分散液；再以载银石墨烯分散液与二异氰酸酯、低聚物二元醇、扩链剂及丙烯酸酯类单体制得的聚氨酯‑丙烯酸酯乳液在紫外光辐照下进行自由基聚合，制得UV固化型载银石墨烯/水性聚氨酯‑丙烯酸酯抗菌乳液。本发明制得的UV固化型载银石墨烯/水性聚氨酯‑丙烯酸酯抗菌乳液中的无机和有机两个组分相容性较好，并且载银石墨烯对水性聚氨酯的改性增强了其抗菌性，使其在医疗卫生及个人护理领域有着更为广泛的应用。

技术领域

本发明涉及一种抗菌乳液，特别涉及一种UV固化型载银石墨烯/水性聚氨酯-丙烯酸酯抗菌乳液的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(WPU)以水为溶剂，具有绿色环保、运输安全、耐候性良好等特点，被用于制造涂料、油墨、皮革、纺织、建筑、胶粘剂、医用装置、个人护理等产品，特别的在医用装置和个人护理方面对其抗菌性能要求较高，而银离子以抗菌效果优良且对活体危险度较低等优点著称，被广泛应用于金属离子抗菌剂。2004年，英国曼彻斯特大学的研究人员借助透明胶带反复剥离制得石墨烯，石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其锋利的片层会划伤细胞的细胞膜从而达到抗菌的目的。用石墨烯负载银粒子可表现出优良的缓释性，使其在医疗卫生及个人护理方面发挥长效抗菌的作用。

因此，如何将石墨烯、银离子和水性聚氨酯组合制备出具有较好抗菌性能的材料，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

现有技术中，例如中国专利CN 106674980 A公开了一种抗菌防虫亲水性聚氨酯复合注浆及其制作方法，该专利以水性聚氨醋乳液、松香、氧化镁、氟癸基三乙氧基硅烷、尼龙纤维等为原料，但是松香低毒，且含有铅等重金属和有毒化合物会严重影响人体健康；中国专利CN 103232587 A在聚氨酯大分子侧链上连接水杨醛和植物油脂基，但是水杨醛具有中度毒性，并且具有有焦灼味及杏仁气味，可能对人体引起不适；中国专利CN 104193950 A公开了一种纳米抗菌聚氨酯组合物，但是其引入了石蜡作为防霉添加剂，导致制得的纳米抗菌聚氨酯组合物容易在光照下变黄甚至变质发臭；

因此，如何提供一种性能较优的石墨烯、银离子和水性聚氨酯组合制备出具有较好抗菌性能的材料是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种载银石墨烯/水性聚氨酯-丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法，以解决现有技术中制备的抗菌型聚氨酯毒性强、气味重和耐候性差等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种载银石墨烯/水性聚氨酯-丙烯酸酯抗菌乳液，所述抗菌乳液按重量份的组分组成为：

进一步，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二聚酸二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。

进一步，所述稀释剂具体为由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十三烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种的混合物。

进一步，所述羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种的混合物。

进一步，述二元醇为聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸丁二醇酯、聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇、聚ε-己内酯二醇、聚己二酸二醇酯二醇和聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇中的一种或几种的混合物。