一种防霉海绵材料及其制备方法与流程

本发明涉及海绵材料，尤其涉及一种防霉海绵材料及其制备方法。

背景技术：

1、海绵是一种具有良好吸水性能的多孔材料，通常用于缓冲材料或者清洁物品，在电子工业、日用清洁、医疗卫生、建筑等领域获得了较为广泛的应用。随着人们生活水平的提高及海绵材料应用范围的进一步拓展，海绵材料的市场需求量越来越大，对其性能要求也越来越高。

2、海绵材料在使用过程中，与合适的温度和湿度环境长期接触时，微生物(细菌和霉菌)就会在海绵孔洞中附着并大量繁殖生长，从而产生霉变，霉变的海绵材料不仅会影响使用效果，还会影响人体健康，同时也会造成材料使用寿命的缩短，长期更换带来不必要的浪费。

3、为了解决上述问题，授权公告号为cn107345046b的中国发明专利一种防霉海绵材料及其制备方法，先将改性树脂与表面活性剂、发泡剂制成第一物料，戊二醛、咪唑啉双胍硫酸盐、液体固化剂、巯基丙酸异辛酯制成第二物料，然后将预热的第一物料缓慢加入第二物料中制成混合物，最后发泡而得，发泡充分，具有较好的回弹性能，戊二醛和咪唑啉双胍硫酸盐的分子链相互缠绕，并在海绵材料的孔洞之间穿插，协同起到防霉作用。该发明的海绵材料兼具良好的力学性能和抗菌性能。然而，该材料吸湿性能和防霉菌性能仍然有待进一步提高。

4、可见，本领域仍然需要一种防霉抗菌效果显著，机械力学性能和吸湿性能足，使用寿命长的防霉海绵材料及其制备方法。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种防霉抗菌效果显著，机械力学性能和吸湿性能足，使用寿命长的防霉海绵材料及其制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种防霉海绵材料，是由如下按重量份计的各原料制成：端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯-胺)20-30份、反应型β-环糊精季铵盐3-5份、联苯胺双磺酸1-3份、吡啶硫酮锌0.5-0.8份、引发剂0.1-0.3份、发泡剂5-8份、2-(2'-羟基-3'-甲代烯丙基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑1-3份、4,4-二氨基二苯硫醚0.8-1.2份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.5-0.8份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮2-4份、n-三羟甲基甲基丙烯酰胺1-3份。

3、优选的，所述发泡剂为发泡剂tsh、n,n'-二亚硝基-n,n'-二甲基对苯二酰胺按质量比1:(1-3)混合形成的混合物。

4、优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

5、优选的，所述反应型β-环糊精季铵盐的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述反应型β-环糊精季铵盐是按授权公告号为cn106008755b的中国发明专利实施例5的方法制成。

6、优选的，所述端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯-胺)的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯-胺)是按授权公告号为cn106519158b的中国发明专利实施案例1的方法制成。

7、本发明的另一个目的，在于提供一种所述防霉海绵材料的制备方法，包括如下步骤：

8、步骤s1、将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，将混合物料在有机溶剂中分散均匀，得到分散液；

9、步骤s2、将分散液倒入模具中，固化、发泡、干燥后，得到防霉海绵材料。

10、优选的，所述混合物料、有机溶剂的质量比为1:(3-6)。

11、优选的，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

12、优选的，所述固化的温度为70-80℃，时间为3-5h。

13、优选的，所述发泡的温度为110～115℃，保温20～25分钟。

14、优选的，所述干燥的温度为125-135℃，时间为1-3h。

15、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

16、(1)本发明公开的防霉海绵材料的制备方法，只需将各原料混合均匀后分散于溶剂中，再依次经过固化、发泡和干燥即可，无需专用设备，资金投入少，耗能低，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产需求。

17、(2)本发明公开的防霉海绵材料，是由如下按重量份计的各原料制成：端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯-胺)20-30份、反应型β-环糊精季铵盐3-5份、联苯胺双磺酸1-3份、吡啶硫酮锌0.5-0.8份、引发剂0.1-0.3份、发泡剂5-8份、2-(2'-羟基-3'-甲代烯丙基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑1-3份、4,4-二氨基二苯硫醚0.8-1.2份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.5-0.8份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮2-4份、n-三羟甲基甲基丙烯酰胺1-3份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的海绵材料产品防霉抗菌效果显著，机械力学性能和吸湿性能足，使用寿命长。通过各原料之间的相互作用影响，在材料分子结构中同时引入超支化聚(氨酯-胺)、β-环糊精季铵盐、联苯、吡啶硫酮锌、苯并三氮唑、吖啶、三嗪酮、羟甲基酰胺结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的海绵材料产品防霉抗菌效果更显著，机械力学性能和吸湿性能更足，使用寿命更长。

18、(3)本发明公开的防霉海绵材料，固化后材料内部形成互穿网络结构，能进一步改善材料的机械力学性能和性能稳定性，进而延长其使用寿命。通过发泡剂及制备工艺参数的合理选取，使得制成的海绵材料孔径均匀，开孔率高，进而提高海绵材料的使用效果。

技术特征：

1.一种防霉海绵材料，其特征在于，由如下按重量份计的各原料制成：端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯-胺)20-30份、反应型β-环糊精季铵盐3-5份、联苯胺双磺酸1-3份、吡啶硫酮锌0.5-0.8份、引发剂0.1-0.3份、发泡剂5-8份、2-(2'-羟基-3'-甲代烯丙基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑1-3份、4,4-二氨基二苯硫醚0.8-1.2份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.5-0.8份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮2-4份、n-三羟甲基甲基丙烯酰胺1-3份。

2.如权利要求1所述的防霉海绵材料，其特征在于，所述发泡剂为发泡剂tsh、n,n'-二亚硝基-n,n'-二甲基对苯二酰胺按质量比1:(1-3)混合形成的混合物。

3.如权利要求1所述的防霉海绵材料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

4.一种如权利要求1-3任一项所述防霉海绵材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述防霉海绵材料的制备方法，其特征在于，所述混合物料、有机溶剂的质量比为1:(3-6)。

6.如权利要求4所述防霉海绵材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

7.如权利要求4所述防霉海绵材料的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为70-80℃，时间为3-5h。

8.如权利要求4所述防霉海绵材料的制备方法，其特征在于，所述发泡的温度为110～115℃，保温20～25分钟；所述干燥的温度为125-135℃，时间为1-3h。

技术总结
一种防霉海绵材料及其制备方法，包括原料：端基为羟基内部支化单元含有乙烯基的超支化聚(氨酯‑胺)20‑30份、反应型β‑环糊精季铵盐3‑5份、联苯胺双磺酸1‑3份、吡啶硫酮锌0.5‑0.8份、引发剂0.1‑0.3份、发泡剂5‑8份、2‑(2'‑羟基‑3'‑甲代烯丙基‑5'‑甲基苯基)苯并三氮唑1‑3份、4,4‑二氨基二苯硫醚0.8‑1.2份、(3,6‑二氨基吖啶‑9‑基)硼酸0.5‑0.8份、1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮2‑4份、N‑三羟甲基甲基丙烯酰胺1‑3份。该材料防霉抗菌性好，机械力学性能和吸湿性足，使用寿命长。

技术研发人员：顾黎斌,史青青
受保护的技术使用者：扬州中天海绵有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26