[发明专利]抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法及应用。以质量份数计，抗菌聚氨酯复合树的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；其中，聚氨酯预聚体选自聚酯型预聚体和聚醚型预聚体中的至少一种。该抗菌聚氨酯复合树脂具有优异的抗菌性，同时能保持良好的力学性能，且在经长时间连续光固化打印时，仍能保持高抗菌性。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，特别是涉及一种抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用。

背景技术

3D打印属于快速原型制造技术的一种，是一种通过逐层增加堆积材料来生成三维实体的快速增材制造技术，不但克服了传统减材制造产生的损耗，而且使得产品制造更加智能化、精准化和高效化，其中，打印材料是3D打印的物质基础。随着高分子材料工业的迅猛发展，聚氨酯以其卓越的性能和低廉的价格广泛应用与食品加工、包装工业和医疗等各个领域，同时也成为主要的打印材料，以制备各种聚氨酯制品。

然而，传统的聚氨酯材料在使用和存放过程中极易生长和繁殖细菌，而聚氨酯常备用于制备与人体长时间亲密接触的用品，例如方向盘护套、车门扶手、转向操纵杆蒙皮等，如此，不利于人体健康。传统技术中，高分子材料的抗菌性主要是通过有机反应形成有机抗菌基团或添加无机抗菌剂两种方式实现。例如，通过将有机抗菌剂和聚氨酯经反应结合起来合成具有抗菌性能聚氨酯，其中有机抗菌单体已经接上聚氨酯长链，因此可达到永久的抗菌性能，但由于光固化聚氨酯的配方复杂，需要考虑其光反应性能，有机抗菌剂的加入会对其光反应性能产生不利影响，而无机抗菌剂的加入则会对聚氨酯的力学性能产生不利影响

因此，现有技术仍有待发展。

发明内容

基于此，本发明提供了一种兼具有优异的抗菌性和力学性能的抗菌聚氨酯复合树脂及其制备方法与应用。

本发明的技术方案如下。

本发明的一方面提供了一种抗菌聚氨酯复合树脂，以质量份数计，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：53.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～31份稀释剂、4份～5份交联剂、1份～2份光引发剂及9份～9.5份扩链剂；

其中，所述聚氨酯预聚体选自聚酯型聚氨酯预聚体和聚醚型聚氨酯预聚体中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份～55.5份聚氨酯预聚体、0.2份～0.4份无机抗菌剂、29.5份～30.7份稀释剂、4份～5份交联剂、1.5份～2份光引发剂及9份～9.2份扩链剂。

在其中一些实施例中，所述抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料包括：54.5份聚氨酯预聚体、0.4份无机抗菌剂、29.5份稀释剂、4.5份交联剂、2份光引发剂及9.1份扩链剂。

在其中一些实施例中，所述聚氨酯预聚体为聚醚型聚氨酯预聚体；和/或

所述聚氨酯预聚体的粘度为130000cps～1500000cps。

在其中一些实施例中，所述聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基团的百分含量为4％～5％。

在其中一些实施例中，所述无机抗菌剂为ZnO/Ag复合抗菌剂。

在其中一些实施例中，所述扩链剂包括2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。

本发明的另一方面，提供了一种抗菌聚氨酯复合树脂的制备方法，包括以下步骤：

提供如上所述的抗菌聚氨酯复合树脂的制备原料；

将所述聚氨酯预聚体、所述无机抗菌剂、所述稀释剂、所述交联剂和所述光引发剂混合，然后进行脱泡处理，得到树脂前驱体；