本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種抑菌型聚氨酯防水材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯材料是目前國際上性能最好的保溫材料。主鏈含—NHCOO—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物。英文縮寫PU。由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團(tuán)，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得適應(yīng)較寬溫度范圍的材料，包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解，亦不耐堿性介質(zhì)。
常用的單體如甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯等。多元醇分3類：簡單多元醇(乙二醇、丙三醇等)；含末端羥基的聚酯低聚物，用來制備聚酯型聚氨酯；含末端羥基的聚醚低聚物，用來制備聚醚型聚氨酯。聚合方法隨材料性質(zhì)而不同。合成彈性體時先制備低分子量二元醇，再與過量芳香族或者脂肪族異氰酸酯反應(yīng)，生成異氰酸根(-NCO)為端基的預(yù)聚物，再同多元醇擴(kuò)鏈，得到熱塑彈性體；若用二元胺擴(kuò)鏈并進(jìn)一步交聯(lián)，得到澆鑄型彈性體。預(yù)聚物用肼或二元胺擴(kuò)鏈，得到彈性纖維；異氰酸酯過量較多的預(yù)聚體與催化劑、發(fā)泡劑混合，可直接得到硬質(zhì)泡沫塑料。如將單體、聚醚、水、催化劑等混合，一步反應(yīng)即可得到軟質(zhì)泡沫塑料。單體與多元醇在溶液中反應(yīng)，可得到涂料；膠粘劑則以多異氰酸酯單體和低分子量聚酯或聚醚在使用時混合并進(jìn)行反應(yīng)。
聚氨酯彈性體用作滾筒、傳送帶、軟管、汽車零件、鞋底、合成皮革、電線電纜和醫(yī)用人工臟器等；軟質(zhì)泡沫體用于車輛、居室、服裝的襯墊，硬質(zhì)泡沫體用作隔熱、吸音、包裝、絕緣以及低發(fā)泡合成木材，涂料用于高級車輛、家具、木和金屬防護(hù)，水池水壩和建筑防滲漏材料，以及織物涂層等。膠粘劑對金屬、玻璃、陶瓷、皮革、纖維等都有良好的粘著力。此外聚氨酯還可制成乳液、磁性材料等；但是傳統(tǒng)聚氨酯材料貯存穩(wěn)定性不好，抑菌防腐性差，導(dǎo)致使用壽命低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種抑菌型聚氨酯防水材料及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二異氰酸酯100-120、聚酯二元醇110-130、二月桂酸二丁基錫0.4-1、乙撐雙硬脂酰胺1-2、棕櫚蠟3-4、硬脂酸2-3、山梨坦單油酸酯0.5-1、聚苯并咪唑1-2、碳納米管10-12、辛基異噻唑啉酮1-2、苯甲酸鈉0.4-2、蓖麻油酸0.1-0.16、甘露醇6-8、過氧化二異丙苯0.01-0.02、8-羥基喹啉銅2-3、二羥甲基丙酸2-4、甲基硅油0.1-0.3。
一種抑菌型聚氨酯防水材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將上述甘露醇在76-80℃下保溫攪拌10-20分鐘，加入上述辛基異噻唑啉酮，繼續(xù)保溫攪拌4-10分鐘，加入上述甲基硅油，通入氮氣，在180-200℃下保溫攪拌40-50分鐘，加入上述苯甲酸鈉，攪拌至常溫，得抑菌醇液；
(2)將上述聚苯并咪唑加入到其重量10-15倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為70-75℃，加入上述山梨坦單油酸酯，保溫攪拌4-9分鐘，得醇分散液；
(3)取上述碳納米管，加入到濃度為96-98％的硝酸溶液中，超聲20-30分鐘，加入上述8-羥基喹啉銅，升高溫度為60-65℃，保溫攪拌10-20分鐘，過濾，將沉淀水洗2-3次，在80-90℃下真空干燥1-2小時，得抑菌碳納米管；
(4)將上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量67-80倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述乙撐雙硬脂酰胺，攪拌均勻，得酰胺分散液；
(5)將上述抑菌碳納米管加入到酰胺分散液中，超聲3-4分鐘，得碳納米管酰胺分散液；
(6)將上述聚酯二元醇在100-105℃的真空干燥箱中干燥10-11小時，出料冷卻，送入反應(yīng)釜中，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為40-50℃，滴加甲苯二異氰酸酯，滴加完畢后保溫20-30分鐘，加入上述二月桂酸二丁基錫，升高溫度為60-70℃，保溫反應(yīng)100-120分鐘，加入上述二羥甲基丙酸，保溫攪拌100-110分鐘，加入上述抑菌醇液，保溫攪拌50-60分鐘，冷卻至常溫，得抑菌聚氨酯材料；
(7)將上述過氧化二異丙苯加入到醇分散液中，攪拌均勻，得預(yù)混醇分散液；
(8)將上述抑菌聚氨酯材料加入到碳納米管酰胺分散液中，攪拌均勻，通入氮氣，滴加上述預(yù)混醇分散液，升高溫度為50-60℃，保溫攪拌1-2小時，冷卻至常溫，抽濾，將濾餅用無水乙醇、去離子水依次洗滌2-3次，常溫干燥，與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機(jī)中，熔融擠出，冷卻，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
有益效果：本發(fā)明加入的8-羥基喹啉銅、辛基異噻唑啉酮、苯甲酸鈉等可以有效的提高成品聚氨酯材料抑菌性能，將碳納米管加入到酰胺分散液中，可以有效的提高碳納米管在聚氨酯中的分散性，降低團(tuán)聚，提高成品材料的穩(wěn)定性強(qiáng)度，本發(fā)明采用蓖麻油酸、硬脂酸改性抑菌處理后的聚氨酯材料，有效的提高了成品的防水性能，提高成品的貯存穩(wěn)定性。
具體實施方式
實施例1
一種抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二異氰酸酯100、聚酯二元醇120、二月桂酸二丁基錫0.7、乙撐雙硬脂酰胺1、棕櫚蠟3、硬脂酸2、山梨坦單油酸酯0.5、聚苯并咪唑1、碳納米管11、辛基異噻唑啉酮1、苯甲酸鈉0.9、蓖麻油酸0.1、甘露醇8、過氧化二異丙苯0.02、8-羥基喹啉銅2、二羥甲基丙酸3、甲基硅油0.2。
一種抑菌型聚氨酯防水材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將上述甘露醇在76-80℃下保溫攪拌10分鐘，加入上述辛基異噻唑啉酮，繼續(xù)保溫攪拌8分鐘，加入上述甲基硅油，通入氮氣，在200℃下保溫攪拌40分鐘，加入上述苯甲酸鈉，攪拌至常溫，得抑菌醇液；
(2)將上述聚苯并咪唑加入到其重量10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為70-75℃，加入上述山梨坦單油酸酯，保溫攪拌8分鐘，得醇分散液；
(3)取上述碳納米管，加入到濃度為98％的硝酸溶液中，超聲28分鐘，加入上述8-羥基喹啉銅，升高溫度為65℃，保溫攪拌17分鐘，過濾，將沉淀水洗2次，在90℃下真空干燥1小時，得抑菌碳納米管；
(4)將上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量67-80倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述乙撐雙硬脂酰胺，攪拌均勻，得酰胺分散液；
(5)將上述抑菌碳納米管加入到酰胺分散液中，超聲3-4分鐘，得碳納米管酰胺分散液；
(6)將上述聚酯二元醇在100-105℃的真空干燥箱中干燥10小時，出料冷卻，送入反應(yīng)釜中，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為40℃，滴加甲苯二異氰酸酯，滴加完畢后保溫20分鐘，加入上述二月桂酸二丁基錫，升高溫度為68℃，保溫反應(yīng)100分鐘，加入上述二羥甲基丙酸，保溫攪拌100分鐘，加入上述抑菌醇液，保溫攪拌60分鐘，冷卻至常溫，得抑菌聚氨酯材料；
(7)將上述過氧化二異丙苯加入到醇分散液中，攪拌均勻，得預(yù)混醇分散液；
(8)將上述抑菌聚氨酯材料加入到碳納米管酰胺分散液中，攪拌均勻，通入氮氣，滴加上述預(yù)混醇分散液，升高溫度為60℃，保溫攪拌2小時，冷卻至常溫，抽濾，將濾餅用無水乙醇、去離子水依次洗滌3次，常溫干燥，與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機(jī)中，熔融擠出，冷卻，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
實施例2
一種抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二異氰酸酯120、聚酯二元醇130、二月桂酸二丁基錫0.9、乙撐雙硬脂酰胺1、棕櫚蠟3、硬脂酸2、山梨坦單油酸酯0.8、聚苯并咪唑1、碳納米管10、辛基異噻唑啉酮1、苯甲酸鈉0.4、蓖麻油酸0.1、甘露醇6、過氧化二異丙苯0.01、8-羥基喹啉銅2、二羥甲基丙酸2、甲基硅油0.1。
一種抑菌型聚氨酯防水材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將上述甘露醇在80℃下保溫攪拌20分鐘，加入上述辛基異噻唑啉酮，繼續(xù)保溫攪拌8分鐘，加入上述甲基硅油，通入氮氣，在200℃下保溫攪拌40分鐘，加入上述苯甲酸鈉，攪拌至常溫，得抑菌醇液；
(2)將上述聚苯并咪唑加入到其重量15倍的無水乙醇中，攪拌均勻，升高溫度為75℃，加入上述山梨坦單油酸酯，保溫攪拌9分鐘，得醇分散液；
(3)取上述碳納米管，加入到濃度為98％的硝酸溶液中，超聲30分鐘，加入上述8-羥基喹啉銅，升高溫度為65℃，保溫攪拌20分鐘，過濾，將沉淀水洗2次，在90℃下真空干燥1小時，得抑菌碳納米管；
(4)將上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量80倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述乙撐雙硬脂酰胺，攪拌均勻，得酰胺分散液；
(5)將上述抑菌碳納米管加入到酰胺分散液中，超聲4分鐘，得碳納米管酰胺分散液；
(6)將上述聚酯二元醇在105℃的真空干燥箱中干燥11小時，出料冷卻，送入反應(yīng)釜中，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為50℃，滴加甲苯二異氰酸酯，滴加完畢后保溫20分鐘，加入上述二月桂酸二丁基錫，升高溫度為70℃，保溫反應(yīng)100分鐘，加入上述二羥甲基丙酸，保溫攪拌110分鐘，加入上述抑菌醇液，保溫攪拌60分鐘，冷卻至常溫，得抑菌聚氨酯材料；
(7)將上述過氧化二異丙苯加入到醇分散液中，攪拌均勻，得預(yù)混醇分散液；
(8)將上述抑菌聚氨酯材料加入到碳納米管酰胺分散液中，攪拌均勻，通入氮氣，滴加上述預(yù)混醇分散液，升高溫度為60℃，保溫攪拌2小時，冷卻至常溫，抽濾，將濾餅用無水乙醇、去離子水依次洗滌3次，常溫干燥，與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入擠出機(jī)中，熔融擠出，冷卻，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。