[发明专利]一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法

权利要求书

1.一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法，其特征在于是包括以下步骤：

第一步、聚氨酯材料的备料：将特定形状尺寸的聚氨酯材料依次使用乙醇和去离子水洗涤，于60℃真空干燥10小时，得到表面洁净的待改性聚氨酯材料；

其中所述聚氨酯材料指的是聚氨酯人造器官、聚氨酯导管、聚氨酯泡沫、聚氨酯薄膜、聚氨酯滤膜、聚氨酯滤网、聚氨酯非织造布或聚氨酯纤维中的一种；

第二步、含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂溶液的备料：室温下，将通式(B)有机二胺溶解在有机溶剂中，开启搅拌缓慢加入通式(C)丙烯酸酯，通式(C)丙烯酸酯的用量是通式(B)有机二胺摩尔量的2.0～2.2倍；待通式(C)丙烯酸酯投料完毕，升高反应温度至50～70℃，反应2～20小时后，保持反应温度，将γ-丙磺酸内酯加入到反应体系中，γ-丙磺酸内酯的用量是通式(B)摩尔量的1.8～2.2倍，再反应2～20小时后，将催化剂、稀释剂和多异氰酸酯依次投入反应体系中，继续搅拌保温反应，检测反应器内物料中NCO含量与预定值相符后，反应产物体系温度降至室温，制得分子结构中含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂的溶液；

其中所述含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂具有通式(A)所示结构：

其中通式(A)中的R选自H或甲基，R₁和R₂分别选自C₁～C₁₈烃基，所述选自C₁～C₁₈亚烃基，所述n选自1～2000之间的自然数，所述选自C₁～C₁₈亚烃基或中的一种，其中的q选自1～2000之间的自然数；

所述通式(B)有机二胺具有如下所示结构：

其中通式(B)中的R₁和R₂分别选自C₁～C₁₈烃基，所述选自C₁～C₁₈亚烃基或中的一种，其中的q选自1～2000之间的自然数；

所述丙烯酸酯具有通式(C)所示结构：

其中通式(C)中的R选自H或甲基，所述的n选自1～2000之间的自然数；

第三步、聚氨酯的表面改性：室温下，将所述待改性聚氨酯材料浸入所述含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂溶液中，均匀蘸满后；或在待改性聚氨酯材料上喷涂、滚涂、刷涂所述含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂溶液后，送入60～130℃反应器中热处理0.2～20小时，此后取出降温，制得表面键合双磺基甜菜碱和聚醚链的改性聚氨酯材料；

其中含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂溶液中的含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂质量百分浓度为0.5～50％，所述含有双磺基甜菜碱的异氰酸酯交联剂溶液的用量是所述待改性聚氨酯材料质量的5～50％。

2.依照权利要求1所述一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法，其特征在于所述有机溶剂指的是四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或六甲基磷酰胺中的一种或两种以上；所述有机溶剂的用量是通式(B)有机二胺质量的1～10倍。

3.依照权利要求1所述一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法，其特征在于所述催化剂指的是有机锡和有机胺的复配物；其中所述有机锡指的是二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、草酸亚锡、二丁基二马来酸锡、二(十二烷基硫)二丁基锡或二醋酸二丁基锡中的一种；所述有机胺指的是三乙胺、对二甲氨基吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、三乙烯二胺、二烷基哌嗪、烷基咪唑、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、三乙烯二胺羧酸盐、二烷基哌嗪羧酸盐或烷基咪唑羧酸盐中的一种；所述有机锡与有机胺的质量比为1:0～1.5；所述催化剂的用量是所述通式(D)多异氰酸酯质量的0.05～5％。

4.依照权利要求1所述一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法，其特征在于所述多异氰酸酯具有通式(D)所示结构：

其中通式(D)中的p选自1～5的正整数，所述选自C₁～C₁₈亚烃基；

所述多异氰酸酯的用量是通式(B)有机二胺摩尔量的2.02～2.25倍。

5.依照权利要求1所述一种聚氨酯材料表面的亲水抗菌抗污改性方法，其特征在于所述稀释剂指的是丙酮、丁酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、1,4-二氧六环、甲苯、二甲苯、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺或六甲基磷酰胺中的一种或两种以上；所述稀释剂的用量是通式(B)有机二胺质量的1～10倍。