[发明专利]一种阻燃抗菌的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型阻燃抗菌热塑性聚氨酯弹性体，其由包括如下的组分制备得到，基于热塑性聚氨酯弹性体总重：多异氰酸酯：10‑60wt％，优选15‑50wt％；含季铵盐大分子多元醇：25‑80wt％，优选30‑55wt％；小分子二元醇：3‑15wt％，优选5‑10wt％；反应型阻燃剂：2‑30wt％，优选5‑25wt％；反应型抗菌剂：2‑15wt％，优选5‑10wt％。本发明所公开的新型热塑性聚氨酯弹性体具有优异的阻燃性能，LOI可达27％，最高可以满足UL94 V‑0阻燃等级要求，同时具有优异的抗菌性能。

技术领域

本发明涉及一种热塑性聚氨酯材料的制备方法，尤其涉及一种新型阻燃抗菌热塑性聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯因其力学性能优异，且可通过分子设计来实现较大范围的调整，同时具有优异的耐磨性、耐低温、耐溶剂及弹性,目前已被广泛应用于各个领域。但热塑性聚氨酯的阻燃性能较差，其极限氧指数仅在18％左右，分子链中含有大量的低聚物多元醇，极易燃烧。同时，在实际的应用和保存过程中，热塑性聚氨酯还可能会因微生物的生长和繁殖而无法使用。然而，阻燃抗菌性能在热塑性聚氨酯的诸多应用领域中均被提出一定的要求。

目前，可以同时实现热塑性聚氨酯阻燃抗菌功能的专利技术较少，专利中所选用的有机抗菌剂主要以季铵盐及季鏻盐为主，两种抗菌材料主要以物理共混的手段添加至材料中。公开专利CN201810036974.3将热塑性聚氨酯颗粒与阻燃剂、抗菌剂共混来赋予其阻燃和抗菌功能，抗菌剂添加量为1-5份。公开专利CN201711348751.2将改性季鏻盐杀菌剂作为B组分之一，通过物理共混的方式简单添加至聚氨酯复合胶中，抗菌剂添加量为2-10份。但上述物理改性方法导致的有效时间短、共混不均、有效成分含量较低及助剂易渗出等缺点难以克服。

因此，克服上述专利所提到的问题，制备一种阻燃抗菌的热塑性聚氨酯材料并提供一种较为合理的合成方法成为行业内急需解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能优异且同时具备长效阻燃功能和抗菌功能的新型热塑性聚氨酯材料。

本发明的另一个目的在于提供所述的阻燃抗菌的热塑性聚氨酯材料的制备方法，通过本发明提供的制备方法，得到的阻燃抗菌聚氨酯分子链上的有效成分分布更均匀，阻燃抗菌效果更佳，有效时间更长。

本发明的技术思路为在保证热塑性聚氨酯力学性能的前提下，利用化学改性方法，将阻燃剂分子和抗菌剂分子直接固定到聚氨酯的分子骨架上，使其有效成分含量更高且分布更均匀，阻燃剂和抗菌剂不渗出，从而保持更长效的阻燃抗菌性能，减少对环境的污染，不对人体产生毒害。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种阻燃抗菌的热塑性聚氨酯弹性体，其由包括如下的组分制备得到，基于热塑性聚氨酯弹性体总重：

多异氰酸酯：10-60wt％，优选15-50wt％；

含季铵盐大分子多元醇：25-80wt％，优选30-55wt％；

小分子二元醇：3-15wt％，优选5-10wt％；

反应型阻燃剂：2-30wt％，优选5-25wt％；

反应型抗菌剂：2-15wt％，优选5-10wt％；