一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法，涉及床垫加工技术领域，包括氧化石墨烯预处理、改性处理，以及多异氰酸酯的改性处理，制备的乳胶床垫用材料具有较好的力学性能、抗菌性能以及较好的抗氧化性能。

A preparation method of antibacterial and antioxidant latex mattress material

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法
本专利技术属于床垫加工
，尤其是一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，纯天然乳胶制成的床垫作为一种高档床上用品，已经越来越多的进入普通百姓人家，天然乳胶具有防螨防菌、良好透气性和吸湿性，其独特的柔软触觉和乳胶高弹性能够顺应人体身体轮廓，不仅更符合了长久的睡眠习惯，更让天然乳胶床垫带给使用者健康舒适的睡眠。在专利乳胶床垫生产工艺中（申请号CN104875320A），采用上述生产工艺制得的乳胶床垫，具有平肝息风、远红外辐射、磁疗和负离子的保健作用，但是其抗菌抗氧化性能欠佳，且其床垫的力学性能有待提高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的10-15份氧化石墨烯在120-130℃下焙烧处理1-2h，然后升温至240-250℃下焙烧处理40-50min，随后冷却至140-150℃，继续焙烧处理30-50min后，冷却至室温，将其放入电晕放电仪中进行电晕处理；氧化石墨烯通过阶段焙烧和电晕联用处理，活化氧化石墨烯表面，对其表面进行蚀刻，促进后续接枝反应的进行；（2）将10-15份步骤（1）所得氧化石墨烯分散到50-100份的去离子水中，然后向其中加入3-6份氢氧化钠和5-7份氯乙酸，在40-45℃、500-600rpm下搅拌4-5h，然后向其中加入5-8份季戊四醇，转入反应釜中，在70-80℃、300-400rpm下反应3-4h，过滤，在40-43℃下干燥，得到季戊四醇接枝氧化石墨烯；将氧化石墨烯利用氯乙酸处理进行羧化，然后利用季戊四醇对氧化石墨烯进行接枝，可防止氧化石墨烯的层间团聚，提升其分散性，同时可将氧化石墨烯作为交联点，引入聚氨酯交联结构中，从而增强了其在乳胶基底的分散性，提升界面结合力，增强分子的交联度，显著提高了所得材料的力学性能和抗氧化性能；（3）将10-15份步骤（2）所得季戊四醇接枝氧化石墨烯与30-40份聚醚多元醇进行混合，在300-400rpm下混合30-40min后，加入10-15份改性多异氰酸酯，在85-88℃、600-800rpm下进行反应2-3h，后加入3-5份乙二胺、0.5-0.8份有机锡催化剂，反应3-5h；（4）将10-15份步骤（3）所得物与60-80份份天然乳胶混合，在50-60℃、500-600rpm下搅拌30-40min，然后加入3-5份赭石粉、10-15份氟硅酸钠，继续搅拌10-20min后转入发泡设备中通入空气进行搅拌发泡，然后转入模具中，利用蒸箱进行热蒸即可。进一步的，步骤（3）所述改性多异氰酸酯制备方法为：向10-20份浓度为0.1-0.2mol/L的硝酸银溶液中加入2-3份纳米氧化铟，在350-450rpm下分散20-30min，向其中滴加10-20份浓度为0.1-0.2mol/L的氨水溶液，并继续分散10-20min，1500-2000rpm下离心5-8min后，过滤，洗涤，并将所得物在440-445℃下焙烧3-4h，降温，然后将所得物加入到10-20份3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷溶液中，在球磨罐中球磨20-30min，过滤，干燥后，加入到5-8份异佛尔酮二异氰酸酯、5-8份二环己基二异氰酸酯中，球磨20-30min，即得改性多异氰酸酯；利用硝酸银和纳米氧化铟，可将纳米氧化铟作为晶核，纳米银作为壳层，形成复合纳米粒子，具有较高的抗菌性能，将其与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应，可通过硅烷基团在复合纳米粒子表面接枝异氰酸酯基团，从而可以较好的分散在多异氰酸酯中，形成的改性多异氰酸酯抗菌性能优异，另一方面，可通过3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷将所得复合纳米粒子引入聚氨酯交联体系中，形成纳米交联点，避免了纳米粒子的聚集，受力均匀，从而显著提高了所得材料的力学性能以及抗氧化性能；进一步的，步骤（4）所述赭石粉经过以下处理：将4-8份赭石粉放入高能球磨机中进行球磨，球磨转速为2000-2200rpm，球磨5-6min，然后向所得赭石粉中加入15-20份质量分数为5-10%的四硼酸钠溶液，浸泡2-3h后，喷雾干燥，即可；利用四硼酸钠对赭石粉进行处理，促进了赭石粉在基底中的分散性，提升所得材料的保健功能。进一步的，所述3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷溶液为2-5%的3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液。本专利技术的有益效果：本专利技术制备的乳胶床垫用材料具有较好的力学性能、抗菌性能以及较好的抗氧化性能；氧化石墨烯通过阶段焙烧和电晕联用处理，活化氧化石墨烯表面，对其表面进行蚀刻，促进后续接枝反应的进行；将氧化石墨烯利用氯乙酸处理进行羧化，然后利用季戊四醇对氧化石墨烯进行接枝，可防止氧化石墨烯的层间团聚，提升其分散性，同时可将氧化石墨烯作为交联点，引入聚氨酯交联结构中，从而增强了其在乳胶基底的分散性，提升界面结合力，增强分子的交联度，显著提高了所得材料的力学性能和抗氧化性能；利用硝酸银和纳米氧化铟，可将纳米氧化铟作为晶核，纳米银作为壳层，形成复合纳米粒子，具有较高的抗菌性能，将其与3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应，可通过硅烷基团在复合纳米粒子表面接枝异氰酸酯基团，从而可以较好的分散在多异氰酸酯中，形成的改性多异氰酸酯抗菌性能优异，另一方面，可通过3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷将所得复合纳米粒子引入聚氨酯交联体系中，形成纳米交联点，避免了纳米粒子的聚集，受力均匀，从而显著提高了所得材料的力学性能以及抗氧化性能；利用四硼酸钠对赭石粉进行处理，促进了赭石粉在基底中的分散性，提升所得材料的保健功能。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。实施例1一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的10份氧化石墨烯在120℃下焙烧处理1h，然后升温至240℃下焙烧处理40min，随后冷却至140℃，继续焙烧处理30min后，冷却至室温，将其放入电晕放电仪中进行电晕处理；（2）将10份步骤（1）所得氧化石墨烯分散到50份的去离子水中，然后向其中加入3份氢氧化钠和5份氯乙酸，在40℃、500rpm下搅拌4h，然后向其中加入5份季戊四醇，转入反应釜中，在70℃、300rpm下反应3h，过滤，在40℃下干燥，得到季戊四醇接枝氧化石墨烯；（3）将10份步骤（2）所得季戊四醇接枝氧化石墨烯与30份聚醚多元醇进行混合，在300rpm下混合30min后，加入10份改性多异氰酸酯，在85℃、600rpm下进行反应2h，后加入3份乙二胺、0.5份有机锡催化剂，反应3h；（4）将10份步骤（3）所得物与60份天然乳胶混合，在50℃、500rpm下搅拌30-40min，然后加入3份赭石粉、10份氟硅酸钠，继续搅拌10min后转入发泡设备中通入空气进行搅拌发泡，然后转入模具中，利用蒸箱进行热蒸即可。进一步的，步骤（3）所述改性多异氰酸酯制备方法为：向10份浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中加入2份纳米氧化铟，在350rpm下分散20min，向其中滴加10份浓度为0.1mol/L的氨水溶液，并继续分散10min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的10‑15份氧化石墨烯在120‑130℃下焙烧处理1‑2h，然后升温至240‑250℃下焙烧处理40‑50min，随后冷却至140‑150℃，继续焙烧处理30‑50min后，冷却至室温，将其放入电晕放电仪中进行电晕处理；（2）将10‑15份步骤（1）所得氧化石墨烯分散到50‑100份的去离子水中，然后向其中加入3‑6份氢氧化钠和5‑7份氯乙酸，在40‑45℃、500‑600rpm下搅拌4‑5h，然后向其中加入5‑8份季戊四醇，转入反应釜中，在70‑80℃、300‑400rpm下反应3‑4h，过滤，在40‑43℃下干燥，得到季戊四醇接枝氧化石墨烯；（3）将10‑15份步骤（2）所得季戊四醇接枝氧化石墨烯与30‑40份聚醚多元醇进行混合，在300‑400rpm下混合30‑40min后，加入10‑15份改性多异氰酸酯，在85‑88℃、600‑800rpm下进行反应2‑3h，后加入3‑5份乙二胺、0.5‑0.8份有机锡催化剂，反应3‑5h；（4）将10‑15份步骤（3）所得物与60‑80份天然乳胶混合，在50‑60℃、500‑600rpm下搅拌30‑40min，然后加入3‑5份赭石粉、10‑15份氟硅酸钠，继续搅拌10‑20min后转入发泡设备中通入空气进行搅拌发泡，然后转入模具中，利用蒸箱进行热蒸即可。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌抗氧化乳胶床垫用材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的10-15份氧化石墨烯在120-130℃下焙烧处理1-2h，然后升温至240-250℃下焙烧处理40-50min，随后冷却至140-150℃，继续焙烧处理30-50min后，冷却至室温，将其放入电晕放电仪中进行电晕处理；（2）将10-15份步骤（1）所得氧化石墨烯分散到50-100份的去离子水中，然后向其中加入3-6份氢氧化钠和5-7份氯乙酸，在40-45℃、500-600rpm下搅拌4-5h，然后向其中加入5-8份季戊四醇，转入反应釜中，在70-80℃、300-400rpm下反应3-4h，过滤，在40-43℃下干燥，得到季戊四醇接枝氧化石墨烯；（3）将10-15份步骤（2）所得季戊四醇接枝氧化石墨烯与30-40份聚醚多元醇进行混合，在300-400rpm下混合30-40min后，加入10-15份改性多异氰酸酯，在85-88℃、600-800rpm下进行反应2-3h，后加入3-5份乙二胺、0.5-0.8份有机锡催化剂，反应3-5h；（4）将10-15份步骤（3）所得物与60-80份天然乳胶混合，在50-60℃、500-600rpm下搅拌30-40min，然后加入3-5份赭石粉、10-15份氟硅酸钠，继续搅拌10-20min后转入发泡设备中通入空气进行搅拌发泡，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐金年，
申请(专利权)人：阜阳皖春家俬有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34