一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料领域，尤其涉及一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料及其制备 工艺。
【背景技术】
[0002] 聚氨醋是聚氨基甲酸醋的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料。 聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为"第五大塑料"，因其卓越的性能而被广泛应 用于众多领域。它具有诸多优点：密度低，尺寸稳定性好，储存寿命长；优异的耐磨性能、耐 挠曲性能；优异的减震、防滑性能；较好的耐温性能；良好的耐化学品性能等等。经过不同 的工艺配方可变化出各种质地柔软的材料。
[0003] 目前市场上聚氨酯材料的产品层出不穷，尤其较多的应用于浴缸的缸体材料，舒 适度有较大提高，而加工工艺既是聚氨酯材料直接热压成型。
[0004] 由于聚氨酯材料本身的材料缺陷，其应用受到一定的限制，如密度低，孔隙大，容 易附着污染物并滋生细菌。而纳米Ti0 2具有强氧化、催化作用，可将细菌、病毒杀灭，并将 有机污染物氧化分解成H20和02等无害物质，现有技术一般采用纳米二氧化钛与聚氨酯复 合制备出复合材料以解决聚氨酯材料杀菌的问题。
[0005] 但是纳米二氧化钛在与聚氨酯复合所制备的复合材料，存在纳米二氧化钛颗粒易 团聚、分散性差、抗菌性弱的缺点。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料及其制备工艺， 所述改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料抗菌性强，并且材料中的纳米二氧化钛颗粒不易团 聚，分散性好。另外，本发明提供的一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料光解活性良好。
[0007] 本发明提供一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，所述改性纳米二氧化钛聚氨 酯复合材料由改性纳米二氧化钛和聚氨酯混合制得。
[0008] 优选的，所述改性纳米二氧化钛由二氧化钛与Sn02、CdS、Zn0、CdSe、PbS、W0 3、Fe203 中的一种或多种复合制得。
[0009] 优选的，所述改性纳米二氧化钛材料中纳米二氧化钛的质量比为70-80%。
[0010] 优选的，所述聚氨酯中改性纳米二氧化钛的含量为〇. 3%~1 %质量百分比。
[0011] 本发明还提供一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料的制备工艺，包括：
[0012] (1)将纳米二氧化钛与Sn02、CdS、ZnO、CdSe、PbS、W03、Fe203的的一种或多种复 合，得到改性纳米二氧化钛，其中纳米二氧化钛的质量比为70-80%。
[0013] (2)将所述复合后的纳米二氧化钛混入聚氨酯中制成母粒；
[0014] (3)将所述母粒与聚氨酯混合制成改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，所述聚氨 酯中改性纳米二氧化钛的含量为〇. 3%~1 %质量百分比。
[0015] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材 料，通过半导体复合技术改性纳米二氧化钛，使得纳米二氧化钛的光谱响应范围得以扩展， 改性后的纳米二氧化钛表现出更好的稳定性和光催化活性，抗菌性增强；而改性纳米二氧 化钛与聚氨酯复合之后，由于改性纳米二氧化钛的加入，复合材料具备了光解活性高、抗菌 性强的功能，同时，由于纳米材料的加入，聚氨酯的密度提高，孔隙率降低，附着的污染物减 少。
[0016] 改性纳米二氧化钛由二氧化钛与51102、0(15、2110、0(156、？匕5、冊3、？6 203中的一种或 多种复合制得，由于二氧化钛与31102、0(15、2110、0(^、？匕5、103、？6 203具有不同的禁带宽度， 而由于不同半导体的价带、导带和带隙能不一致而发生交迭，促使光生电子与空穴有效分 离，能够有效扩展纳米二氧化钛的光谱响应范围，使得纳米二氧化钛具有更好的稳定性和 光催化活性。
[0017] 二氧化钛与Sn02、CdS、ZnO、CdSe、PbS、W03、Fe 203的复合得到改性纳米二氧化钛， 改性纳米二氧化钛材料中纳米二氧化钛的质量比为70-80%，由于起杀菌和光降解作用的 有效物质为二氧化钛，其他复合半导体如Sn0 2、CdS、ZnO、CdSe、PbS、W03、Fe203所起到的作 用为扩展纳米二氧化钛的光谱响应范围，故复合半导体材料的添加量需要进行优化，如上 述优化比例，所述优化比例在保持二氧化钛杀菌和光降解作用的同时，最大限度的扩展了 纳米二氧化钛的光谱响应范围。
[0018] 同时，纳米二氧化钛的成本较高，并且大量存在时容易产生团聚，故聚氨酯中改性 纳米二氧化钛的含量为0.3%~1%质量百分比，既保证纳米二氧化钛在聚氨酯中的光解 活性和抗菌性能，又使得纳米二氧化钛均匀分散而不产生颗粒团聚。
[0019] 本发明还一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料的制备工艺，将复合后的纳米二 氧化钛混入聚氨酯中制成母粒，然后再将母粒均匀添加到聚氨酯材料中制备改性纳米二氧 化钛聚氨酯复合材料，能够有效解决纳米颗粒团聚和纳米材料分散性差的问题。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料示意图。
【具体实施方式】
[0021] 如图1所示，本发明的改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，改性纳米二氧化钛1均 匀分散在聚氨酯本体2中，增加了聚氨酯复合材料的密度，降低了孔隙率。
[0022] 实施例1
[0023] 纳米二氧化钛与CdSe、W03的复合，纳米二氧化钛的质量比为75%，0(^、10 3质量 比分别为10%和15%，制备出改性纳米二氧化钛，将所述改性纳米二氧化钛与聚氨酯制成 母粒，并将母粒添加到聚氨酯中制备出改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，保持聚氨酯中 改性纳米二氧化钛的质量含量为1. 〇%。测试表明，改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料中改 性纳米二氧化钛的分部均匀，抗菌测试结果如表1所示，而普通聚氨酯材料没有抗菌性能。
[0024] 表1本发明实施例1中复合材料杀菌检测结果
[0025]
【主权项】
1. 一种改性纳米二氧化钛聚氨醋复合材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛聚氨 酯复合材料由改性纳米二氧化钛和聚氨酯混合制得。
2. 根据权利要求1所述的改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，其特征在于，所述改性 纳米二氧化钛由二氧化钛与SnO2、CdS、ZnO、CdSe、PbS、W0 3、Fe203中的一种或多种复合制得。
3. 根据权利要求2所述的改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，其特征在于，所述改性 纳米二氧化钛材料中纳米二氧化钛的质量比为70-80%。
4. 根据权利要求1所述的改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，其特征在于，所述改性 纳米二氧化钛聚氨酯复合材料中改性纳米二氧化钛的含量为0. 3%~1 %质量百分比。
5. -种改性纳米二氧化钛聚氨醋复合材料的制备工艺，其特征在于，包括： (1) 将纳米二氧化钛与Sn02、CdS、Zn0、CdSe、PbS、W03、Fe20 3的的一种或多种复合，得到 改性纳米二氧化钛，其中纳米二氧化钛的质量比为70-80% ; (2) 将所述复合后的纳米二氧化钛混入聚氨酯中制成母粒； (3) 将所述母粒与聚氨酯混合制成改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料，所述聚氨酯中 改性纳米二氧化钛的含量为〇. 3%~1 %质量百分比。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料及其制备工艺，能够有效提高聚氨酯材料的光解活性和抗菌性，并且材料中的纳米二氧化钛颗粒不易团聚，分散性好。改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料由改性纳米二氧化钛和聚氨酯混合制得，本发明实施例改性纳米二氧化钛聚氨酯复合材料光解活性高、抗菌性强，改性纳米二氧化钛在聚氨酯中不易团聚，分散性好。
【IPC分类】C08K3-22, C08J3-22, C08L75-04
【公开号】CN104629344
【申请号】CN201510094594
【发明人】陈志雄
【申请人】阿波罗（中国）有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月3日