[发明专利]一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法及应用

权利要求书

1.一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将聚酯多元醇、蓖麻油、二异氰酸酯和催化剂加入反应釜中，升温至80℃，反应2-2.5h；

第二步、将第一步的混合物降温至35℃以下，加入N-甲基二乙醇胺，于60℃条件下继续反应1.5-2h，同时用丙酮调节粘度至15-25mPa·s，反应结束，再加入甲基丙烯酸羟乙酯，65℃条件下继续反应1.5-2h，反应结束将体系降温至35℃以下，加入乙酸成盐；

第三步、将改性纳米氧化锌超声分散于水中，然后在高速剪切下加入到第二步的产物中，均质处理，得到抑菌型水性聚氨酯乳液。

2.根据权利要求1所述的一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液的原料按照重量份计如下：50份聚酯多元醇、8-12份蓖麻油、40-50份二异氰酸酯、0.01份催化剂、6-8份N-甲基二乙醇胺、7-9份甲基丙烯酸羟乙酯、4-6份乙酸、10-14份改性纳米氧化锌。

3.根据权利要求1所述的一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物，且二者的质量比为10:12-15。

4.根据权利要求1所述的一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述催化剂为辛酸锌、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种抑菌型水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述改性纳米氧化锌通过如下步骤制备：

S1、将六亚甲基二异氰酸酯和少量己二酰氯装入三口烧瓶中，磁力搅拌并加热，待温度升至55℃时，往里滴入4-氯-1-丁醇，保持55℃搅拌反应6h，反应结束后，采用柱层析提纯，旋蒸除去洗脱液，得到中间体1；

S2、用N₂除去四口烧瓶中的空气，再加入三氮唑和DMF，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入中间体1的DMF溶液和三乙胺，滴加完毕后反应4h，减压蒸馏除去大部分DMF后，采用柱层析提纯，旋干洗脱液，得到中间体2；

S3、将聚乙二醇和干燥过的碳酸钾加入三口烧瓶中，加入二氯甲烷，待体系升温至45℃后开启磁力搅拌并开始滴加氯化亚砜和二氯甲烷的混合液，滴加完毕后，45℃下回流反应24h，反应结束后抽滤，取滤液，减压旋蒸，得到中间体3；

S4、将中间体3和Na₂CO₃加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，40℃下搅拌1h，然后加入5,5-二甲基海因的钠盐，在65℃下反应16h，过滤除去反应形成的盐，然后减压蒸馏除去乙醇，产物真空干燥，得到中间体4；

配制质量分数为20%的NaClO溶液，使用2moL/L的稀盐酸调节溶液pH值至7，加入中间体4，室温下磁力搅拌处理2h，用乙酸乙酯进行萃取，取有机相，并加入无水硫酸钠进行干燥，过滤，滤液经旋蒸除去乙酸乙酯，得到中间体5；

S5、在干燥的三口烧瓶中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺和甲苯，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0-2℃时，搅拌下缓慢滴入中间体2的甲苯溶液，滴加完毕后在0-2℃下反应3h，过滤除去盐，减压蒸馏除去甲苯，再往里加入DMF，搅拌混合均匀后，继续滴入中间体5的乙酸乙酯溶解液和三乙胺，常温下反应2h，反应结束后，进行柱层析提纯，旋干洗脱液，得到中间体6；

S6、先将中间体6与乙醇水溶液混合，于室温下在磁力搅拌器上搅拌10min，然后将纳米氧化锌加入到该混合溶液中，升高温度至80℃，回流反应2h，离心分离，并用乙醇水溶液洗涤3遍，最后将产物放入真空烘箱中烘干，研磨，得到预处理纳米氧化锌；

再将预处理纳米氧化锌与乙腈混合后，超声10min，加入碘甲烷，于室温下搅拌反应16h，反应结束后，离心分离、并用乙醇水溶液洗涤4次，最后将产物放入真空烘箱中烘干，研磨，得到改性纳米氧化锌。