本发明专利技术公开了一种具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料及其制备方法与应用。该材料的结构式如式I所示。本发明专利技术以聚醚多元醇组合物和异氰酸酯为基本原料，加入喹诺酮类抗菌剂参与缩聚反应，得到该具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料。该材料将喹诺酮类抗菌剂固定于聚氨酯材料，具有持久抗菌、安全无害、高效的效果；且该材料的硬度、透气性和弹性性能优良。因此，可将其制备聚氨酯坐垫。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料及其 制备方法与应用。
技术介绍
众所周知，软质聚氨酯是通过多元醇组合物和异氰酸酯在发泡剂存在的情况下通 过缩聚反应得到的。而软质聚氨酯泡沫因其具有优异的柔软性、回弹性、机械性能和独特的 耐油、抗溶剂性能而被广泛应用于座椅座垫的制备中。 随着聚氨酯工艺的成熟，越来越多的聚氨酯材料被应用于公共座椅上，出于对柔 软感、透气性能等要求，对于应用于座垫的聚氨酯材料的要求也越来越高。鉴于座椅的高使 用频率、潮湿的天气影响以及缺乏及时的清洁，长时间下座垫上会滋生大量的微生物（细 菌、真菌），并且在公共场所容易传播疾病，对于人体的健康产生非常大的威胁。 因此，希望能开发出一种具有持久抗菌能力的聚氨醋座垫材料，在能够高效地抑 制细菌、真菌等微生物在座垫上繁衍的同时，能够保持其杀菌性能的稳定性，且加入的杀菌 材料对人体无害，安全。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有抗菌功能的聚 氨酯坐垫材料。 本专利技术的另一目的在于提供所述具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料的制备方法。 本专利技术的再一目的在于提供所述具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料，结 构式如式I所示： 所述的η为214~500。 所述的m为1~308。 所述具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料的制备方法，是以聚醚多元醇组合物和异氰 酸酯为基本原料，加入喹诺酮类抗菌剂参与缩聚反应，得到该具有抗菌功能的聚氨酯坐垫 材料；优选包括如下步骤： (1)将聚醚多元醇组合物和异氰酸酯为原料进行加成反应，生成末端带-NCO基的 预聚体； (2)将喹诺酮类抗菌剂与预聚体为原料进行缩聚反应，得到具有抗菌功能的聚氨 酯坐垫材料，反应过程如下： 所述具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料的制备方法，更优选为包含如下步骤： ①按照聚醚多元醇组合物、喹诺酮类抗菌剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂 的加料顺序，将各原料逐步添加到反应容器中，边加料，边搅拌； ②搅拌均匀后加入异氰酸酯，得到混合液体； ③将混合液体于50~60°C反应，得到具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料；其中，各 原料的用量按质量份计，如下：聚醚多元醇组合物100份、异氰酸醋40~50份、喹诺酮类抗 菌剂0. 3~0. 5份、催化剂0. 5~1份、发泡剂6. 5~17份、泡沫稳定剂0. 2~0. 5份、扩 链剂6~10份。 所述的聚醚多元醇组合物对于聚氨酯泡沫的发泡性、透气性与强度等性质都具有 重要的影响。本专利技术通过合理的选择和搭配，聚醚多元醇组合物具有如下特征时，性能更优 异：所述的聚醚多元醇组合物由聚醚多元醇和聚合物多元醇组成；优选由聚醚多元醇和聚 合物多元醇按质量比4 :1配比。 所述的聚醚多元醇优选为平均官能团数为2~3,轻值为33~37mgK0H/g、平均相 对分子质量在2000~6500的聚醚多元醇。 所述的聚合物多元醇优选为平均官能团数为2~3,羟值为22~26mgK0H/g、平均 相对分子质量在5000~6500的聚合物多元醇。 所述的聚醚多元醇组合物优选为具有如式II所示的聚醚多元醇组合物： 其中，η 为 214 ~500。 所述的异氰酸酯优选为结构式如式III所示的4,4'_二苯基甲烷二异氰酸酯，NCO 值为22~28% ; 所述的异氰酸酯的用量优选为46~47质量份，更优选为46质量份。 所述的喹诺酮类抗菌剂优选为如式IV所示的恩氟奎林羧酸、如式V所示的萘啶酸 和如式VI所示的氟哌酸中的至少一种； 所述的喹诺酮类抗菌剂的用量优选为0. 3~0. 4质量份，更优选为0. 3质量份。 所述的催化剂为三亚乙基二胺、延迟催化剂和二甲基乙醇胺（DMEA)中的至少一 种。 所述的三亚乙基二胺优选为溶剂为DPG、三亚乙基二胺的含量为33% (w/v)的三 亚乙基二胺。 所述的延迟催化剂优选为双（二甲基胺基乙基）醚。 所述的双（二甲基胺基乙基）醚优选为溶剂为DPG、双（二甲基胺基乙基）醚含量 为70% (w/v)的双（二甲基胺基乙基）醚。 所述的催化剂的用量优选为0. 6~1质量份；更优选为0. 6质量份。 所述的发泡剂为环戊烷、一氟二氯乙烷（HCFC-Hlb)和一氟三氯甲烷（CFC-Il)中 的至少一种。 所述的发泡剂的用量优选为7质量份。 所述的泡沫稳定剂为TO-1253硅油和PU-1231硅油中的一种或两种。 所述的泡沫稳定剂的用量优选为0. 3~0. 4质量份，更优选为0. 3质量份。 所述的扩链剂为乙二醇、1，4- 丁二醇和一缩二乙二醇中的至少一种。 所述的扩链剂的用量优选为6~7质量份，更优选为7质量份。 所述的具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料在制备聚氨酯坐垫中的应用。 一种具有抗菌功能的聚氨酯坐垫，由上述具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料制备得 到。 所述的具有抗菌功能的聚氨酯坐垫的制备方法，包括如下步骤： ①按照聚醚多元醇组合物、喹诺酮类抗菌剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂 的加料顺序，将各原料逐步添加到反应容器中，边加料，边搅拌； ②搅拌均匀后加入异氰酸酯，得到混合液体； ③将混合液体的温度维持在50~60 °C;将发泡模板预热到50 °C，然后将混合液体 注入发泡模具的型腔中，随即开始发泡，再打开模具，得到聚氨酯座垫。 步骤②中所述的搅拌的时间优选为5min。 步骤③中所述的发泡的时间优选为4min。 本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果： 本专利技术中，由于加入的抗菌剂具有基团-C00H，其羧基中的活泼氢在缩聚反应中能 够与异氰酸根反应而以共价键的形式结合，使得抗菌剂固定于聚氨酯材料中，不以游离的 形式存在，从而抗菌剂不会流失而抗菌功效不会随着时间的推移而减弱，且抗菌剂与异氰 酸酯反应生成CO 2有助于发泡。本专利技术所选择的喹诺酮类抗菌剂具有长效抗菌效果，对人 体无害。因此本专利技术具有持久抗菌、安全无害、高效的效果。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。 实施例1~4及对比例1 一、按照表1的发泡原液成分配比，配料准备原料，然后按照多元醇聚合物、抗菌 剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂的加料顺序，将各原料逐步添加到混合容器中，边 加料，边搅拌，搅拌5分钟后再加入4,4' -二当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有抗菌功能的聚氨酯坐垫材料，其特征在于其结构式如式I所示：其中，R1为R2为R3为
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李兆荣，周武艺，
申请(专利权)人：鹤山市鹤威科技发展有限公司，华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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