【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米纤维膜领域，具体涉及一种疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜及其制备方法。
技术介绍
1、在汽车的尾气净化、工业除尘以及中央空调的新风系统等需要空气净化的环境，afm(空气过滤器)是其净化系统最重要的组成部分。聚氨酯纳米纤维膜以及其复合材料是较常见的afm材料，其能够满足空气过滤的基本要求，但是无法满足进一步抗菌、自清洁、防污等性能要求。
2、公开号为cn115045006 a的专利公开了以咪唑烷基脲(iu)为嵌段成分合成了一种新的聚氨酯piu，并且以piu和pu为原料，经静电纺丝工艺和卤化工艺得到了一种具有抗菌作用的聚氨酯纳米纤维膜，具有优异的抗菌作用、空气污染物过滤效果和力学性能，并且能够循环使用，可用于空气过滤材料。但是其未研究透气性、自清洁性能和防污性能，无法满足这些方面应用的需求。
3、因此，需要对聚氨酯纳米纤维膜作进一步改进，以期得到抗菌性能、过滤性能、防污能力、自清洁性能、透气性以及稳定性均较为优良的改性聚氨酯纳米纤维膜。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜及其制备方法。
2、本专利技术提供了一种具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：它是表面涂覆了氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料的聚氨酯纳米纤维膜；氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料中，氟化介孔二氧化硅与季铵盐介孔二氧化硅的质量比为(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。
3、进一步地，
4、进一步地，每100cm2的聚氨酯纳米纤维膜上喷涂15mg氟化介孔二氧化硅和15mg季铵盐介孔二氧化硅。进一步地，所述氟化介孔二氧化硅由硅酸四乙酯和含氟硅烷制备而成，硅酸四乙酯与含氟硅烷的体积比为7:(0.5-1.5)；
5、所述氟化介孔二氧化硅是由将硅酸四乙酯和含氟硅烷的混合溶液，边搅拌边加入到温度为50-70℃的ph为9-13的溶解了催化剂的水和乙醇混合液中，反应温度为50-70℃，反应时间为(2.5-3.5)小时，冷却，离心，洗涤制得；
6、其中所述硅酸四乙酯、含氟硅烷、催化剂、乙醇和水的质量体积比例为：35ml:2.5-7.5ml:1g:600-700ml:80-100ml，优选地，所述硅酸四乙酯、含氟硅烷、催化剂、乙醇和水的质量体积比例为：35ml:5ml:1g:640ml:90ml；
7、所述催化剂为十六烷基三甲基氯化铵、和/或十六烷基三甲基溴化铵、和/或十二烷基三甲基氯化铵中的一种或几种；所述的含氟硅烷为：含氟硅烷为三甲氧基(十七氟癸基)硅烷、和/或十七氟癸基三乙氧基硅烷、和/或十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种；。
8、进一步地，所述季铵盐介孔二氧化硅由硅酸四乙酯和有机硅季铵盐制备而成，硅酸四乙酯与有机硅季铵盐的体积质量比为14:(0.5-1.5)；
9、所述季铵盐介孔二氧化硅是由将硅酸四乙酯和有机硅季铵盐的混合溶液，边搅拌边加入到温度为50-70℃的ph为9-13的溶解了催化剂的水和乙醇混合液中，反应温度为50-70℃，反应时间为2.5-3.5小时，冷却，离心，洗涤制得；
10、其中所述硅酸四乙酯、有机硅季铵盐、催化剂、乙醇和水的质量体积比例为：70ml：2.5-7.5g：2g：1600-1800ml：170-190ml，优选地，所述硅酸四乙酯、有机硅季铵盐、催化剂、乙醇和水的质量体积比例为:70ml：5g：1g：1780ml：180ml；
11、有机硅季铵盐为二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、和/或3-(三乙氧基硅基丙基)二甲基十八烷基氯化铵、和/或3-(三羟基硅基丙基)二甲基十八烷基氯化铵中的一种或几种；
12、和/或所述的催化剂为:十六烷基三甲基氯化铵、和/或十六烷基三甲基溴化铵、和/或十二烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
13、进一步地，所述聚氨酯纤维膜是将聚氨酯溶解于溶剂中得质量分数为(5-10)％聚氨酯溶液，经过静电纺丝制备得到；所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、和/或n,n-二甲基乙酰胺、和/或二甲基亚砜中的一种或几种。
14、进一步地，具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，由如下步骤制备得到：
15、1)将氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合，溶于溶剂，加入固化剂，制成氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅的混合分散液；
16、2)将混合分散液喷涂到聚氨酯纳米纤维膜，得到具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜。
17、本专利技术还提供了一种具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：
18、1)将氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合，溶于溶剂，加入固化剂，制成氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅的混合分散液；
19、2)将混合分散液涂覆到聚氨酯纳米纤维膜，得到具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜。
20、进一步地，步骤1)中，溶剂为石油醚、和/或四氢呋喃、和/或二甲基亚砜中的一种或几种；固化剂为聚二甲基硅氧烷；氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅质量比为1:1。
21、进一步地，步骤2)中，每100cm2的纤维膜上涂覆0.9-1.1ml的混合分散液。
22、本专利技术还提供了一种上述聚氨酯纳米纤维膜在制备空气过滤器中的用途。
23、实验结果表明，本专利技术将制得的q-msn和f-msn引入到静电纺丝制备的聚氨酯纤维膜的表面制得了一种新的改性聚氨酯纳米纤维膜：f/q-msn-pu纤维膜，聚有双纳米颗粒的粗糙涂层。本专利技术f/q-msn-pu纤维膜具有优异的抗蛋白粘附和细菌粘附的能力；出色的防污能力和自清洁能力以及优异的过滤效果，还保持了非常优良的透气性；本专利技术f/q-msn-pu纤维膜还具有优异的疏水稳定性，经过50次标准水洗循环，超声处理以及酸性条件浸泡都对其疏水性基本没有影响，能够在高湿度或者酸碱性环境下仍然保持良好的性质，可以有效解决高湿度环境下的空气过滤问题。本专利技术f/q-msn-pu纤维膜兼具优异的抗蛋白粘附性能、细菌粘附性能、防污性能、自清洁能力、过滤效果、透气性和稳定性，应用前景非常优良。
24、显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
25、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
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1.一种具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：它是表面涂覆了氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料的聚氨酯纳米纤维膜；氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料中，氟化介孔二氧化硅与季铵盐介孔二氧化硅的质量比为(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。
2.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：每100cm2的聚氨酯纳米纤维膜上喷涂13～17mg氟化介孔二氧化硅和13～17mg季铵盐介孔二氧化硅；和/或，聚氨酯纳米纤维膜的一面或两面涂覆有氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料；
3.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：所述氟化介孔二氧化硅由硅酸四乙酯和含氟硅烷制备而成，硅酸四乙酯与含氟硅烷的体积比为7:(0.5-1.5)。
4.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：所述季铵盐介孔二氧化硅由硅酸四乙酯和有机硅季铵盐制备而成，硅酸四乙酯与有机硅季铵盐的体积质量比为14:(0.5-1.5)。
5.根据权利要求1所述的具有疏水抗
6.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：由如下步骤制备得到：
7.一种具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，每100cm2的纤维膜上涂覆0.9-1.1mL的混合分散液。
10.权利要求1-6任一项所述的聚氨酯纳米纤维膜在制备空气过滤器中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：它是表面涂覆了氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料的聚氨酯纳米纤维膜；氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料中，氟化介孔二氧化硅与季铵盐介孔二氧化硅的质量比为(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。
2.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：每100cm2的聚氨酯纳米纤维膜上喷涂13～17mg氟化介孔二氧化硅和13～17mg季铵盐介孔二氧化硅；和/或，聚氨酯纳米纤维膜的一面或两面涂覆有氟化介孔二氧化硅和季铵盐介孔二氧化硅混合材料；
3.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：所述氟化介孔二氧化硅由硅酸四乙酯和含氟硅烷制备而成，硅酸四乙酯与含氟硅烷的体积比为7:(0.5-1.5)。
4.根据权利要求1所述的具有疏水抗菌的防污聚氨酯纳米纤维膜，其特征在于：所述季铵盐介孔二氧化硅由硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭淋，谭鹏飞，赵斌，赵瑞方，孙近，朱银，
申请(专利权)人：四川省纤维检验局，
类型：发明
国别省市：
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