抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的聚氨酯的制备方法，特别涉及抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 防水材料主要应用领域包括房屋建筑的屋面、地下、外墙和室内；城市道路桥梁和 地下空间等市政工程；高速公路和高速铁路的桥梁、隧道；地下铁道等交通工程；引水渠、 水库、坝体、水利发电站及水处理等水利工程，适用于屋面和厕浴间、地下室、蓄水池、墙面 的防水，防渗、防潮。按照应用材料来分可用于造纸、纺织、皮革等领域。
[0003] 聚氨酯进行合成常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨 酯的降解而对环境造成危害，筛选高效无毒的催化剂是聚氨酯合成中的一大难题。 水性聚氨酯（又称水基聚氨酯）是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯 树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性 聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂、铸钢涂料等方面，这些 领域目前对抗菌性提出了新的要求。
[0004] 含银离子、含锌离子的纳米层状磷酸锆抗菌体是以层状磷酸锆为载体，银锌等多 种金属离子为抗菌离子以及多种助剂制成的无机类抗菌剂。它具有安全性高和更好的耐热 性好，化学稳定性好，可添加到各类树脂中，起到抗菌作用，可对各类细菌进行高效广谱的 杀灭和去除。在涤纶、丙纶、锦纶中有一定的应用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠 菌等抑菌率为99. 9%以上。
【发明内容】
[0005] 选择催化剂三氯化钛和三乙基铝替代传统的聚氨酯催化剂，加入到聚四氢呋喃醚 二醇与异佛尔酮二异氰酸酯中进行催化，选择纳米层状磷酸锆抗菌体和防水剂对聚氨酯进 行改性，聚氨酯涂料与胶粘剂的抗菌性与防水性。
[0006] 本发明采用了以下技术方案。
[0007] 1.抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1)、纳米层状磷酸锆载体的制备 往三口瓶中加入11. 2g氯氧化锆水溶液和草酸6. 5g，搅拌15min中后加入磷酸氢二钠 4. 3g，搅拌升温到85°C，搅拌保温70min，加入用5g水溶解的0. 78g聚乙二醇200,85°C搅 拌60min，过滤沉淀物，水洗上述沉淀物，将洗净的沉淀物放入70°C下恒温48h，脱水，得到 纳米层状磷酸锫载体A，其圆片最长直径小于IOOnm,厚度小于40nm ;将上述的3. 4g纳米层 状磷酸锆载体A，分散在用32g水溶解的60g硝酸锌溶液，升温到95°C，搅拌保温lh，过滤 分离出含锌的中间载体B，滤液回收；向2. 7g含锌的中间载体B中加入蒸馏水45g、硝酸银 〇. 65g和硝酸铬0. 7g，在75°C下搅拌lh，过滤分离出含银离子、含锌离子的纳米层状磷酸锆 抗菌体C，其中抗菌体C的含水率为26% ; (2) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的三口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇102g 与异佛尔酮二异氰酸酯33. 6g混合，在三氯化钛0. 18g和三乙基铝0. 08g存在的条件下，于 85°C下反应2. 5h，得到135. 5g聚氨酯预聚体A ; (3) 、向聚氨酯预聚体A中加入二羟甲基丙酸4. 76g和乙酸异丙酯15g，于75°C条件下 反应I. 5h，加入三乙胺5. 99g进行中和反应30min，加水20g进行乳化，形成179g的聚氨酯 B备用； (4) 、将十二烷基苯磺酸钠12g溶于60g水中，加入上述（1)所得的I. Ig纳米层状磷酸 锆抗菌体C、乙烯基三乙氧基硅烷2g、三乙醇胺Ig和Ig三甲基硅化腈，在剪切速度700r/ min下乳化，乳化时间30min，得纳米材料乳液C备用； (5) 、往聚氨酯B中加入9g纳米材料乳液C，在pH为7的条件下，剪切搅拌速度800rpm， 搅拌时间30min，得到抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂187g。
[0008] 2.抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、纳米层状磷酸锆载体的制备 往三口瓶中加入11. 2g氯氧化锆水溶液和草酸6. 5g，搅拌15min中后加入磷酸氢二钠 4. 3g，搅拌升温到85°C，搅拌保温70min，加入用5g水溶解的0. 78g聚乙二醇200,搅拌保 温60min，过滤沉淀物，水洗上述沉淀物，将洗净的沉淀物放入70°C下恒温48h，脱水，得到 纳米层状磷酸锫载体A，其圆片最长直径小于IOOnm,厚度小于40nm ;将上述的3. 4g纳米层 状磷酸锆载体A，分散在用32g水溶解的60g硝酸锌溶液，升温到95°C，搅拌保温lh，过滤 分离出含锌的中间载体B，滤液回收；向2. 7g含锌的中间载体B中加入蒸馏水45g、硝酸银 〇. 65g和硝酸铁0. 43g，在75°C下搅拌保温lh，过滤分离出含银离子、含锌离子的纳米层状 磷酸锆抗菌体C，其中抗菌体C的含水率为26% ; (2) 、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的三口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇IOOg 与异佛尔酮二异氰酸酯109. 9g混合，在三氯化钛0. 58g和三乙基铝0. 18g存在的条件下， 于95°C下反应3.5 h，得到208. Ig聚氨酯预聚体A ; (3) 、向聚氨酯预聚体A中加入二羟甲基丁酸21. Ig和四氢呋喃52. 2g，于85°C条件下 反应4. 5h，加入三乙胺13. Ig进行中和反应50min，加水20g进行乳化，形成305g的聚氨酯 乳液B备用； (4) 、将聚丙烯酸钠12g溶于55g水中，加入上述（1)所得的I. 2g纳米层状磷酸锆抗菌 体C、乙烯基三甲氧基娃烧4g和Ig三甲基娃化腈，在剪切1200r/min下乳化，乳化70min， 得纳米材料乳液C备用； (5) 、往B中加入的30. 6g纳米材料乳液C，在pH为7的条件下，剪切搅拌速度为 IlOOrpm, 剪切搅拌时间60min，得抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂331g。
[0009] 3.抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1)、纳米层状磷酸锆载体的制备 往三口瓶中加入11. 2g氯氧化锆水溶液和草酸6. 5g，搅拌15min中后加入磷酸氢二 钠4. 3g，搅拌升温到85°C，搅拌70min，加入用5g水溶解的0. 78g聚乙二醇200,搅拌保 温60min，过滤沉淀物，水洗上述沉淀物后得到干净的纳米层状磷酸锆载体A，放入70°C下 恒温48h，脱水，得到纳米层状磷酸锆载体A，圆片最长直径小于lOOnm，厚度小于40nm ;将 3. 4g纳米层状磷酸锆载体A，分散在用32g水溶解的60g硝酸锌溶液中，升温到95°C中，搅 拌保温lh，过滤分离出含锌的中间载体B，滤液回收；向2. 7g含锌的中间载体B中加入蒸馏 水45g、硝酸银0.65g和硝酸镁0.21g，在75°C下搅拌保温lh，过滤分离出2. Ig含银离子、 含锌离子的纳米层状磷酸锆抗菌体C，其中抗菌体C的含水率为26% ; (2)、在装有搅拌浆、温度计、冷凝管的500ml的四口烧瓶中，将聚四氢呋喃醚二醇 IOOg与异佛尔酮二异氰酸酯69. 6g混合，在三氯化钛0. 48g和三乙基铝0. 2g存在的条件 下，于78°C下反应2. 5 h，得到165. 2g聚氨酯预聚体A; (3) 、向聚氨酯预聚体A中加入二羟甲基丁酸10. 5g和二甲基亚砜29. 3g，于75°C条件 下反应I. 5h，加入三乙胺9. 78g进行中和反应60min，加水20g进行乳化，形成231g聚氨酯 B备用； (4) 、将聚乙烯醇IOg溶于46g水中，加入上述（1)所得的2. 4g纳米层状磷酸锆抗菌体 C、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基娃烧3g、酒石酸I. 9g、对羧基苯磺酰胺0. 56g和Ig三 甲基娃化腈，在700r/min下剪切乳化，乳化30min，得纳米材料乳液C备用； (5) 、往聚氨酯B中加入17. 6g纳米材料乳液C，在pH为8的条件下，剪切搅拌速度 900rpm ,搅拌时间35min，得到抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂241g。
[0010] 4.抗菌性与防水性聚氨酯涂料与胶黏剂的制备方法，其特征在于： (1) 、纳米层状磷酸锆载体的制备 往三口瓶中加入11. 2g氯氧化锆水溶液和草酸6. 5g，搅拌15min中后加入磷酸氢二 钠4. 3g，搅拌升温到85°C，搅拌70min，加入用5g水溶解的0. 78g聚乙二醇200,搅拌保 温60min，过滤沉淀物，水洗上述沉淀物后得到干净的纳米层状磷酸锆载体A，放入70°C下 恒温48h，脱水，得