[发明专利]抑菌及增效生物降解聚氨酯软质泡沫体、制备方法及其应用

说明书

本申请涉抑菌与生物降解聚合物领域，具体涉及一种抑菌及增效生物降解聚氨酯软质泡沫体、制备方法及其应用。其中泡沫体包含以下组分混合后经物理发泡后固化而成：水性生物基聚氨酯树脂100份，菌剂1‑5份，匀泡剂0.1‑5份，稳泡剂0.1‑5份，及水若干份，各组分混合后粘度为500‑4000cps，菌剂中含有地衣芽孢杆菌的活菌体。本申请公开的抑菌及增效生物降解聚氨酯软质泡沫体能实现安全和长效抑菌，同时，利用地衣芽孢杆菌对大分子有机物优异的降解能力，在土壤和自然界中加快了生物基聚氨酯的自然降解，形成了生态抑菌和增效生态降解最佳组合；将泡沫体以薄膜的形式应用于可生物降解面料表面，整体能实现完全生态降解。

技术领域

本申请涉及抑菌与生物降解聚合物领域，具体涉及一种抑菌及增效生物降解聚氨酯软质泡沫体、制备方法及其应用。

背景技术

生物基树脂的发展符合发展目标，全球化工与材料巨头企业也纷纷进军生物基等环保新材料或新技术。随着不可再生资源的不断消耗，可再生资源的开发利用对于国家经济的可持续发展以及材料领域的可持续发展显得尤为重要。

其中被目前广泛市场化运用的是生物基聚氨酯。非生物基聚氨酯是由基于石化产品制备的异氰酸酯与多元醇反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物，是当今世界重点发展的六大合成材料之一。由于生产聚酯、聚醚多元醇的原料均是石油化工产品，其制备的聚氨酯存在不可降解、回收利用难、污染环境的缺点，所以开发可生物降解聚氨酯材料是解决这一难题的理想途径之一。

生物基聚氨酯是利用可再生的生物质资源来制备生物质基多元醇，生物质基多元醇进一步与异氰酸酯反应可合成绿色聚氨酯材料，目前用于制备生物质多元醇生物质资源主要有蔗糖、淀粉、纤维素、木质素、植物油、松脂等，其中利用植物油基多元醇与异氰酸酯直接作用合成聚氨酯材料，被誉为聚氨酯发展中最重要的技术创新之一。

与以石油化工产为原料的聚氨酯类似，生物基聚氨酯泡沫体一般通过生物质基多元醇和多异氰酸酯在发泡剂如水，及反应催化剂和泡沫稳定剂等助剂的存在下的反应来制备，形成具有泡孔结构的生物基聚氨酯泡沫体，其中软质泡沫体中的气泡具有开口结构，一些气泡的气泡壁被打开（例如形成通孔）或撕裂，形成了流体（液体或气体）流通的互连网络。

生物基聚氨酯软质泡沫体同样也可应用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬等，随着人们卫生意识的增强，各种制品的抗菌/抑菌、防病菌的生成及繁殖性能日益受到人们的重视，而对于容易藏污纳垢的泡沫体关注度更高。

传统抗菌剂主要包含有机抗菌剂和无机抗菌剂等。

有机抗菌剂主要是以季铵盐类、双胍类、醇类、含氯类盐酸、（异）噻唑类、有机卤化物、有机金属化合物、酚类、吡啶类、咪唑类卤代烷基类、碘化物等等为主成分的抗菌剂。有机抗菌剂的耐热性差（塑料加工温度下易分解失效，且分解产物可能造成二次污染），易在溶剂环境中析出，易产生耐药性，分解产物有毒，安全性没有完全确定。

例如，为提高天然胶乳海绵的抗菌活性，现有技术中公开了一种抗菌复合胶乳海绵，其是将天然抗菌剂包括甲壳素、壳聚糖和羧甲基壳聚糖等填埋于胶乳海绵体内，其制备过程需要经过高温定型（温度为100-160℃，时间为0.5-1h）和高温硫化（温度为120-160℃，时间为0.5-2h）等复杂工艺。

无机抗菌剂主要是指以银、铜、锌、银等金属或其离子，采用物理吸附离子交换方法附载于泡沫体表面，利用金属离子的抗菌能力，通过缓释作用达到长效抑菌的目的。

又如，现有技术中积水化成品工业株式会社（SEKISUI PLASTICS）公开了一种抗菌/吸水热塑性树脂泡沫，是采用热塑性树脂泡沫体吸收含有银系、铜系或碘系等抗菌剂的液体，通过干燥后在小孔周围包含抗菌剂来获得抗菌的效果，但是，还需热塑性树脂泡沫体上层叠有开孔率为30％以下的热塑性树脂泡沫以防止抗菌剂的脱落。