[发明专利]一种具有抗菌防霉功能的聚氨酯合成革材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯合成革材料及其制备方法，具体涉及具有抗菌防霉功能的聚氨酯合成革材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯合成革是一类具有特殊性能的高分子材料，具有突出的耐磨性、强度和韧性、耐溶剂性、耐油性、高裁剪率等优异性能。1953年德国首先申请了聚氨酯合成革专利，20世纪60年代开始了商业化生产。目前，聚氨酯合成革材料被广泛应用在运动休闲鞋、皮鞋、皮革服装、箱包、沙发家具、腰带、票夹、文具、汽车内饰及医疗器械制造等领域。我国自1981年首次引进聚氨酯合成革干法生产技术以来，聚氨酯合成革浆料生产能力超过8000吨/年。21世纪以来，随着经济快速发展，对聚氨酯合成革的需求越来越大。

今天，聚氨酯合成革制品遍及我们生产生活的方方面面，大到航天军工，小到日常生活，无处不用到聚氨酯合成革产品。然而近年来，由于加工过程、使用方法或放置贮存条件等原因，各种聚氨酯合成革制品在使用不久后，出现材料表面霉变、龟裂现象，以至无法使用而失去价值。究其原因，其中最主要的就是霉菌、细菌、真菌等微生物在适宜条件下，在聚氨酯表面上大量繁殖，且其分泌物引起高聚物的生物降解，使得聚氨酯皮膜出现裂纹。同时，由于聚氨酯革面滋生大量细菌、霉菌，加剧了各类疾病的扩散和传播，对人体健康造成了巨大的威胁。随着经济技术的发展，人们对健康的重视达到了前所未有的高度，所以开发一种具有安全、高效抗菌、防霉性能的新型聚氨酯合成革技术就成为当下行业发展的迫切需求。

目前，抗菌聚氨酯合成革的主要技术途径是向配方中添加各类抗菌剂，实现抗菌功效。技术较为成熟，具有一定应用价值的抗菌剂主要有无机抗菌剂、人工合成有机抗菌剂、高分子抗菌剂和天然产物抗菌剂。其中天然产物抗菌剂是动植物提取物，主要有超细结构的壳聚糖粉末，甲壳素类及各种植物分泌物等，但这类抗菌剂存在耐热性差、药效持续时间短等缺陷，同时，天然产物抗菌剂还受到自然环境因素影响，难以达到量产规模，商业应用价值较低。有机抗菌剂和高分子抗菌剂主要为各类有机含氮离子化合物，有机硅化合物，有机锡类化合物，氨基酸金属盐类及各类含季铵盐、季膦盐、胍盐基团接枝聚合物等。如中国专利公开号CN2672973，CN3362140分别介绍了添加有机抗菌剂的聚氨酯材料抗菌性能。这类抗菌剂虽然具有杀菌能力强，响应时间短，针对性强等优点，但是也存在这耐热性差，易水解变性，抗菌广谱性差，挥发性大，且有一定毒性等问题，所以限制了其应用。无机抗菌剂主要是各类载银、铜、锌离子的微孔纳米化合物，纳米金属氧化物，如：TiO₂、ZnO、SiO₂等材料，其中载Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺离子无机纳米材料具有抗菌谱广，抗菌性能优良等特征，近年来迅速成为高分子材料抗菌领域的新宠，特别是Ag⁺离子，其抗菌活性超过Zn²⁺离子1000倍；Cu²⁺离子具有特征的蓝绿色，限制了其应用；只有载银抗菌剂具有极高的开发价值。中国专利申请CN1478817A描述了一种添加无机纳米氧化物抗菌剂的聚氨酯材料，中国专利申请CN1503660A介绍了一种添加载银微孔化合物抗菌剂的聚氨酯薄膜，中国专利申请CN1673246A描述了一种添加无机抗菌剂的抗菌聚氨酯泡沫塑料的制备工艺技术。但无机抗菌剂同样存在着杀菌、抑菌响应时间长，容易致使产品变色的问题。

综合无机抗菌剂稳定性强、抗菌谱广、抗菌力持久和有机抗菌剂响应时间短、针对性强等优点于一体的无机/有机复合抗菌剂，同时结合聚氨酯合成革成型工艺特点，发展新型抗菌聚氨酯合成革技术是此领域今后的发展方向。

发明内容

针对现有抗菌聚氨酯合成革制造技术中存在的问题，本发明的一个目的是提供一种具有高效、快速、持久抗菌防霉功能的聚氨酯合成革材料。本发明采用合适的无机/有机复合抗菌剂，有效的发挥了无机抗菌剂和有机抗菌剂的协同作用，达到速效、高效的抗菌目的。本发明的另一个目的是提供一种制备上述聚氨酯合成革材料的方法。在抗菌剂的添加分散过程中，采用高分子黏度调节剂调节抗菌剂黏度，使之与聚氨酯合成革成型浆料黏度匹配，将抗菌剂添加、分散于聚氨酯合成革浆料中，通过常规湿法或干法工艺生产制备本发明的抗菌防霉聚氨酯合成革材料。

具体地，本发明提供一种抗菌防霉聚氨酯合成革材料，其中含有无机/有机复合抗菌剂。所述复合抗菌剂包括：0.01-20份无机抗菌剂，0.01-35份有机抗菌剂，0.0001-0.4份无机/有机抗菌剂相容处理剂和0.0001-0.4份防变色剂。