【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海绵制备工艺，具体涉及一种防霉变聚氨酯海绵及其制备工艺。
技术介绍
1、在现今日益增长的消费品市场中，聚氨酯海绵作为一种轻质、多孔、弹性优良的材料，广泛应用于家具、箱包、床垫、汽车座椅等多个领域，然而，尽管聚氨酯海绵具有诸多优点，但在特定的环境条件下，如高温、高湿或长期储存过程中，其容易受潮并发生霉变，这一问题成为制约其进一步发展的关键因素。
2、具体而言，传统的聚氨酯海绵在制备过程中主要依赖于异氰酸酯和多元醇等原料的聚合反应，通过添加发泡剂和催化剂等助剂，形成具有多孔结构的海绵体，然而，这种多孔结构在带来优异性能的同时，也为水分和霉菌的滋生提供了温床，尤其是在夏季的海上运输或梅雨季节的仓储过程中，空气中水分含量较高，水分子容易通过分子运动和扩散积聚在海绵体的微孔中，这些积聚的水分不仅影响聚氨酯海绵的物理性能，更为霉菌的生长提供了必要条件。
3、为了解决上述问题，现有的技术一般采用向聚氨酯海绵原料中加入防霉剂的方法，通过在聚氨酯海绵原料中加入防霉剂，可以在一定程度上抑制霉菌的生长。然而，这种方法存在诸多问题。首先，防霉剂在聚氨酯海绵原料中的分散均匀性难以保证，这可能导致局部防霉效果不佳。其次，防霉剂的加入量较大，增加了成本，同时可能对聚氨酯海绵的力学性能产生负面影响。因此，开发一种既能够保持聚氨酯海绵优良性能，又能够有效防止霉变的新型聚氨酯海绵及其制备工艺，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、解决的技术问题
3、技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种防霉变聚氨酯海绵，所述防霉变聚氨酯海绵的组成包括：抗菌改性聚氨酯海绵、阻燃改性溶液和聚多巴胺溶液；
6、所述抗菌改性聚氨酯海绵以聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗菌改性二氧化硅为原料经一步法发泡工艺制得；
7、所述阻燃改性溶液以聚磷酸铵和硅烷偶联剂为原料制得；
8、所述聚多巴胺溶液以多巴胺为原料经聚合反应后制得。
9、更进一步地，所述抗菌改性二氧化硅的制备步骤为：
10、步骤一、称取1g硅烷偶联剂kh-560、100ml无水乙醇和5ml冰醋酸进行混合，以400r/min的搅拌速度搅拌5min后，置于30khz的频率下超声处理10min，所得记作硅烷偶联剂组分；
11、步骤二、称取5g纳米二氧化硅分散于125ml无水乙醇中，加入2-3g十二烷基三甲基氯化铵、1-2g十四烷基三甲基溴化铵、1-2g十四烷基二甲基苄基氯化铵、2-3g十八烷基二甲基苄基溴化铵和3-4g十六烷基三甲基溴化铵后以300r/min的搅拌速度搅拌5min，置于30khz的频率下超声处理30min，所得记作二氧化硅组分；
12、步骤三、将硅烷偶联剂组分倒入二氧化硅组分中，在搅拌速度为100r/min的搅拌条件下水浴加热至75℃，恒温反应4h后过滤去除滤液，置于55℃的烘箱内干燥2h，所得即为抗菌改性二氧化硅。
13、更进一步地，所述抗菌改性聚氨酯海绵的制备步骤为：
14、步骤1、称取75g聚醚多元醇和25g聚酯多元醇倒入反应釜内，接着依次加入0.3g三乙烯二胺、0.15g有机锌催化剂、1.2g聚丙烯酰胺和5g蒸馏水，搅拌混合后记作混合组分；
15、步骤2、向混合组分中加入45g二苯基甲烷二异氰酸酯和5g抗菌改性二氧化硅后高速搅拌至混合组分发白，倒入模具后置于50℃的烘箱内静置30min，所得即为抗菌改性聚氨酯海绵。
16、更进一步地，在步骤1中，搅拌混合的操作为以300r/min的搅拌速度搅拌10min，在步骤2中，高速搅拌的搅拌速度为1200r/min。
17、更进一步地，所述阻燃改性溶液的制备方法为：称取1.5g聚磷酸铵、0.3g纳米二氧化硅和100ml蒸馏水倒入烧瓶内，以500r/min的搅拌速度搅拌30min后加入5ml硅烷偶联剂kh-550，继续以原搅拌速度搅拌30min后所得即为阻燃改性溶液。
18、更进一步地，所述聚多巴胺溶液的制备方法为：称取1g多巴胺和2g高碘酸钠倒入500ml乙酸钠溶液中，以500r/min的搅拌速度搅拌10min，所得即为聚多巴胺溶液。
19、更进一步地，在聚多巴胺溶液的制备方法中，乙酸钠溶液的ph值为5.5。
20、一种防霉变聚氨酯海绵的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
21、s1、将阻燃改性溶液均匀涂覆在抗菌改性聚氨酯海绵的表面，接着置于60℃的烘箱内干燥30min，所得记作阻燃抗菌改性聚氨酯海绵；
22、s2、将阻燃抗菌改性聚氨酯海绵浸入聚多巴胺溶液内，静置30min后取出并使用蒸馏水超声清洗5min，接着进行干燥处理；
23、s3、将经过s2处理后的阻燃抗菌改性聚氨酯海绵浸入硝酸银溶液中，接着置于365nm的紫外光下静置30min，取出后使用蒸馏水超声清洗5min，经干燥处理后，所得即为防霉变聚氨酯海绵。
24、更进一步地，在s2中，超声清洗的频率为26-28khz，干燥处理的操作为挤压沥干水分后置于40℃的烘箱内干燥2h。
25、更进一步地，在s3中，硝酸银溶液的浓度为0.1mol/l，干燥处理的操作为挤压沥干水分后置于50℃的烘箱内干燥6h。
26、有益效果
27、本专利技术提供了一种防霉变聚氨酯海绵及其制备工艺，与现有公知技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
28、本专利技术以聚醚多元醇和聚酯多元醇为原料在制备聚氨酯海绵的过程中加入经过抗菌改性后的纳米二氧化硅，能够使制备的聚氨酯海绵具有稳定的抗菌性能，在纳米二氧化硅表面的孔径结构内分散十二烷基三甲基氯化铵和十四烷基三甲基溴化铵等不同种类的季铵盐抗菌剂，再通过硅烷偶联剂的表面接枝能作用，能够使具有抗菌性能的纳米二氧化硅更加均匀地分散在聚氨酯海绵的分子间隙内，从而使制备的聚氨酯海绵具有稳定的抗菌性能；其次，将聚磷酸铵涂覆在聚氨酯海绵的表面能够改善聚氨酯海绵的阻燃性能，再通过聚多巴胺和银离子在聚氨酯海绵的表面形成涂层，能够进一步提高聚氨酯海绵的抗菌能力，从而使制备的聚氨酯海绵具有极好的防霉变性能。
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1.一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述防霉变聚氨酯海绵的组成包括：抗菌改性聚氨酯海绵、阻燃改性溶液和聚多巴胺溶液；
2.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述抗菌改性二氧化硅的制备步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述抗菌改性聚氨酯海绵的制备步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，在步骤1中，搅拌混合的操作为以300r/min的搅拌速度搅拌10min，在步骤2中，高速搅拌的搅拌速度为1200r/min。
5.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述阻燃改性溶液的制备方法为：称取1.5g聚磷酸铵、0.3g纳米二氧化硅和100mL蒸馏水倒入烧瓶内，以500r/min的搅拌速度搅拌30min后加入5mL硅烷偶联剂KH-550，继续以原搅拌速度搅拌30min后所得即为阻燃改性溶液。
6.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述聚多巴胺溶液的制备方法为：称取1g多巴胺和2g高碘酸钠倒入500mL乙酸钠溶液中，以
7.根据权利要求6所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，在聚多巴胺溶液的制备方法中，乙酸钠溶液的pH值为5.5。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种防霉变聚氨酯海绵的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种防霉变聚氨酯海绵的制备工艺，其特征在于，在S2中，超声清洗的频率为26-28kHz，干燥处理的操作为挤压沥干水分后置于40℃的烘箱内干燥2h。
10.根据权利要求8所述的一种防霉变聚氨酯海绵的制备工艺，其特征在于，在S3中，硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L，干燥处理的操作为挤压沥干水分后置于50℃的烘箱内干燥6h。
...【技术特征摘要】
1.一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述防霉变聚氨酯海绵的组成包括：抗菌改性聚氨酯海绵、阻燃改性溶液和聚多巴胺溶液；
2.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述抗菌改性二氧化硅的制备步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述抗菌改性聚氨酯海绵的制备步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，在步骤1中，搅拌混合的操作为以300r/min的搅拌速度搅拌10min，在步骤2中，高速搅拌的搅拌速度为1200r/min。
5.根据权利要求1所述的一种防霉变聚氨酯海绵，其特征在于，所述阻燃改性溶液的制备方法为：称取1.5g聚磷酸铵、0.3g纳米二氧化硅和100ml蒸馏水倒入烧瓶内，以500r/min的搅拌速度搅拌30min后加入5ml硅烷偶联剂kh-550，继续以原搅拌速度搅拌30min后所得即为阻燃改性溶液。
【专利技术属性】
技术研发人员：胡先海，王昌宁，
申请(专利权)人：安徽美世嘉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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