一种适用于服装面料的抗菌型聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明属于反应型湿气固化聚氨酯热熔胶技术领域，具体涉及一种适用于服装面料的抗菌型聚氨酯热熔胶及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，反应型湿气固化聚氨酯热熔胶因其优异的粘接性能，以及耐热性、耐水性、耐化学品等性能，在纺织、木工、汽车、电子、制鞋、包装及建筑等领域备受青睐。聚氨酯分子结构中含有的氨基甲酸酯基团能够形成氢键，而其两端的nco基团能够与湿气反应形成极性更强的脲键，这为聚氨酯优异的粘接性能提供了可能。
3.贴身穿着的衣物或因皮肤表面汗水和代谢废物等变得适于病菌繁殖，而大量滋生的病菌会导致皮肤敏感问题，进而导致皮炎等健康困扰。专利cn110819288b提供一种适用于面料贴合的透湿型聚氨酯热熔胶的制备方法，不仅耐水性好，还能够透过湿气，最大限度保持面料的干爽。
4.若在保持衣物面料透湿的同时引入杀菌的功效，便能双管齐下，在一定程度上保障消费者的皮肤健康，因而在纺织行业极具发展潜力。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种适用于服装面料的抗菌型聚氨酯热熔胶及其制备方法，基于本发明方法制备的抗菌型聚氨酯热熔胶，具有较为稳定的杀菌性能和水洗牢度。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种适用于服装面料的抗菌型聚氨酯热熔胶，包括如下质量份数的原料组分：
8.聚醚多元醇：30-60份；
9.聚酯多元醇：10-32份；
10.蓖麻油多元醇：0-10份；
11.抗菌剂a：2-10份；
12.抗菌剂b：0-1份；
13.异氰酸酯：20-35份；
14.偶联剂：0-0.5份；
15.催化剂：0-0.2份；
16.抗氧剂：0-0.2份；
17.阻聚剂：0-0.05份。
18.优选地，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或多种，所述聚醚多元醇的羟值为50-300mgkoh/g。
19.优选地，所述聚酯多元醇选自脂肪族聚酯二醇、芳香族聚酯二醇中的一种或多种，所述聚酯多元醇的羟值为28-120mgkoh/g。
20.更优选地，所述聚酯多元醇为乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇
中的一种或多种与1,6-己二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、十二烷二酸中的一种或多种缩聚而成的聚酯多元醇。
21.优选地，所述蓖麻油多元醇羟值为28-120mgkoh/g，官能度2-3。所述蓖麻油多元醇用于改善耐水性。
22.优选地，所述抗菌剂a为无机抗菌剂，包括纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛的一种或至少两种的混合物。
23.优选地，所述抗菌剂a的纳米粒子粒径为20-100nm。
24.优选地，所述抗菌剂b为有机抗菌剂，包括双胍类、噻唑类、异噻唑酮衍生物中的一种或多种。
25.优选地，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。更优选地，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，比如mdi-100。
26.优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。更优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂，比如kh-550、kh-560。
27.优选地，所述催化剂为双吗啉基二乙基醚、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、钛酸四丁酯、三亚乙基二胺中的一种或多种。更优选地，所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。催化剂用于催化异氰酸酯基团与活泼氢原子的反应。
28.优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。更优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，比如1010。
29.优选地，所述阻聚剂为磷酸、多聚磷酸、苯甲酰氯中的一种或多种。更优选地，所述阻聚剂为磷酸。
30.本发明还提供上述聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
31.步骤1：将聚醚多元醇、蓖麻油多元醇、抗菌剂a、抗菌剂b和偶联剂投入至反应器中，于常压下加热溶解并搅拌均匀，于90-140℃中搅拌2h；
32.步骤2：将聚酯多元醇投入至反应器中，使反应器保持﹣0.1mpa的真空条件下，于90-140℃中搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后降温至70-80℃；
33.步骤3：在惰性气体的保护下，将异氰酸酯加入反应器，90-120℃、-0.1mpa下搅拌反应1-3h；
34.步骤4：当反应体系的nco含量达到理论值
±
0.2w％时，在惰性气体的保护下加入催化剂、抗氧剂、阻聚剂，-0.1mpa下搅拌均匀后出料，密封包装，制得所述聚氨酯热熔胶。
35.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
36.本发明用于服装面料的贴合，固化后能够高效透过湿气，保持面料干爽；同时胶层中的抗菌成分能够长效灭菌，为皮肤提供一个干净舒适的环境。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.本发明的实施例中采用的聚醚多元醇购自科思创聚合物(中国)有限公司和上海
东大化学有限公司；聚酯多元醇购自于旭川化学(苏州)有限公司；蓖麻油多元醇选自凡特鲁斯；聚六亚甲基双胍购自天津亮能生物科技有限公司。
39.实施例1聚氨酯热熔胶的制备
40.表1实施例1所用的原料配方
[0041][0042]
按表1中的原料配比和组成，将聚醚多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0043]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0044]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0045]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0046]
实施例2聚氨酯热熔胶的制备
[0047]
表2实施例2所用的原料配方
[0048][0049]
按表2中的原料配比和组成，将聚醚多元醇和抗菌剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0050]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0051]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0052]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0053]
实施例3聚氨酯热熔胶的制备
[0054]
表3实施例3所用的原料配方
[0055][0056]
按表3中的原料配比和组成，将聚醚多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0057]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0058]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0059]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0060]
实施例4聚氨酯热熔胶的制备
[0061]
表4实施例4所用的原料配方
[0062][0063]
按表4中的原料配比和组成，将聚醚多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0064]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0065]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0066]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0067]
实施例5聚氨酯热熔胶的制备
[0068]
表5实施例5所用的原料配方
[0069][0070]
按表5的原料配比和组成，将聚醚多元醇、蓖麻油多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0071]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0072]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0073]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0074]
实施例6聚氨酯热熔胶的制备
[0075]
表6实施例6所用的原料配方
[0076][0077]
按表6的原料配比和组成，将聚醚多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0078]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0079]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0080]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0081]
实施例7聚氨酯热熔胶的制备
[0082]
表7实施例7所用的原料配方
[0083][0084]
按表7的原料配比和组成，将聚醚多元醇、蓖麻油多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0085]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0086]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0087]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0088]
实施例8聚氨酯热熔胶的制备
[0089]
表8实施例8所用的原料配方
[0090][0091]
按表8的原料配比和组成，将聚醚多元醇、蓖麻油多元醇、抗菌剂和偶联剂加入反应器中并加热搅拌均匀，在90-140℃下保持2h。
[0092]
加入聚酯多元醇后控制反应器在-0.1mpa继续搅拌1-3h，待物料含水量低于200ppm后，将反应器降温至70℃。
[0093]
在氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100，控制反应器在-0.1mpa、90-120℃中搅拌反应1-2h；至nco％达到理论值
±
0.2w％。
[0094]
在氮气保护下加入催化剂、抗氧剂和阻聚剂；在-0.1mpa下继续搅拌均匀后，出料，密封包装即得聚氨酯热熔胶。
[0095]
对照组
[0096]
选用市售国内某公司的纺织用透湿型pur产品作为对照组，编号为pu-1。
[0097]
性能测试
[0098]
将上述实施例1至实施例8制备得到的聚氨酯热熔胶和对照组pu-1市售产品分别进行粘接性能、透湿性、抗菌性能的测试。
[0099]
粘接性能测试：通过观察剥离贴合基材后的表面破坏方式判断粘接性能。
[0100]
透湿性测试：贴合好的基材在胶层固化后按照gb/t12704.2-2009标准裁样、测试，测试基材为高透湿tpu膜和布料。
[0101]
抗菌性测试：通过抑菌圈测试验证抗菌性能，将固化后的胶层裁剪成0.5
×
0.5cm
的小片，将菌悬液均匀刮涂于已灭菌的平板培养基表面，将胶层置于平板培养基上，将培养基置于37℃恒温培养24h后测量抑菌圈的大小。测试菌种为大肠杆菌atcc25922。
[0102]
具体测试结果如表9所示。
[0103]
表9性能测试结果
[0104][0105][0106]
由表9中实施例1-8和对照组的测试结果可知，实验例1-8的粘接性能和透湿度基本满足市售要求；而在抗菌性能上的表现，实施例1-8明显优于对照组。
[0107]
为了验证实例组和对照组水洗后的稳定性，将实施例1-8和对照组pu-1贴合的基材水洗50次，每次1h，水温40℃，然后再次测试基粘接性能和透湿度；固化后的胶层模拟同样的水洗条件后裁取0.5
×
0.5cm的小片测试抗菌性能。
[0108]
具体结果如表10所示。
[0109]
表10水洗性能稳定性测试结果
[0110][0111][0112]
由表10可知，实施例1-8在重复水洗50次后，粘接性能和透湿性能未受到较大影响，而实施例2和4因为没有偶联剂的固定，导致水洗过程中出现抗菌性能的减弱。因此，偶联剂(尤其是反应型偶联剂)能够帮助降低抗菌剂在水洗过程中的损耗，维持面料的长效抗菌效果；此外，蓖麻油多元醇的引入能够提高聚乙二醇高透湿体系的耐水性能，保障了高透湿性能下的水洗牢度。
[0113]
综上所述，本发明所述的适用于服装面料的抗菌型聚氨酯热熔胶，能够提供高透湿度，帮助透过湿气，保持面料干爽；同时提供长效杀菌性能，保护皮肤免受病菌侵袭。
[0114]
显然，上述实施例仅为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还能做出各种不同形式的变化。此处无需也不能穷举所有的实施方式，而由此所引申或启发的变化仍处于本发明创造的保护范围之中。