一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，将聚醚多元醇、乳化剂、胺醚类发泡催化剂、醇胺类交联剂、抗菌剂及发泡剂以一定方式处理得到混合物A；按照一定重量比将混合物A与原料B混匀，通过自动PU浇注机在模具内注入混合好的物料，熟化后得到用于鞋材的发泡抗菌聚氨酯。本发明在聚氨酯发泡体系中加入的抗菌剂分子末端带正电荷，借助阳离子固定杀菌机理，使得细菌吸附在表面、发生“接触死亡”，达到抗菌效果；两亲性抗菌剂所带亲水基团的一端可交叉在PU交联网络里，制备出的鞋材具有更长久抗菌性能，具有优良的吸汗功能；抗菌剂与反应物具有良好的相似相容性，直接共混于反应体系中，操作工艺简单便捷，适用空间广。

说明书

技术领域

本发明涉及保健鞋垫技术领域，特别涉及一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法。

背景技术

近年来，聚氨酯材料因其优良性的性能和低廉的价格而被广泛应用于各个领域，鉴于实际生活的需求，人们对材料的抗菌性能有了进一步的要求，普通聚氨酯材料已经不能满足人们日常所需，具备优良抗菌性能的聚氨酯材料被日益开发出来。

专利号CN201710793807.9的中国专利公开了一种含氟接触抗菌聚氨酯的制备方法，其确实可以有良好的抗菌性能，含氟部分牵引正电荷聚集于表面，但众所周知，氟的表面能较低，不易导湿，作为鞋材（鞋垫），人体舒适度不高；

专利号CN01113420.8的中国专利公开了一种以单宁或者包含单宁的树皮液化物（即单宁多元醇）作为交联剂而获得的抗菌聚氨酯材料，而由于单宁成份的存在，使该聚氨酯材料具有抑菌作用，其是对交联剂进行抗菌改性，无法直接共混于聚醚多元醇或多异氰酸酯中，适用度小；

专利号CN200510134779.7的中国专利公开了一种利用反应型季铵盐抗菌剂参与PU反应，键合成为PU结构一部分，从能达到长期高效、安全、无公害的效果的技术，但该产品具有单一的抗菌性能，未具有良好的吸汗导湿功能；

专利号 201710030120.X的中国专利公开了一种具有闭孔结构的抗菌聚氨酯发泡体，其缺点是透气性差，汗液易堆积，造成足部的不适。

由上述已公开专利可见，对高效持久抑菌且脚感舒爽的保健鞋材的不断创新开发成为近年来鞋材行业研究的重点内容。

发明内容

为克服现有技术存在缺陷，本发明提供了一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，鞋材包括鞋垫，是在聚氨酯发泡体系中加入两亲性的抗菌剂，特别为KY01，该抗菌剂表现为一端是含羟基的亲水基团，一端是带有正电荷的抗菌基团，在发泡交联过程带有正电荷的一端因电势较高，分子自由泳移到材料表面，带有亲水基团的另一端则交叉在PU交联网络，制备出的聚氨酯鞋材具有良好的长久抗菌性能，同时具有优良的吸汗导湿功能，且所使用两亲高分子抗菌剂与聚醚多元醇及MDI都具有良好的相似相容性，可以均匀的分散在混合物体系中，具有一定的实际应用价值。

本方案是通过以下技术方案实现的：

一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，所述的制备方法为以下步骤：

S.1 按照重量份数，将聚醚多元醇、乳化剂、胺醚类发泡催化剂、醇胺类交联剂、抗菌剂及发泡剂电动搅拌混匀后，导入料罐，加热并搅拌一定时间后，真空抽滤，得到混合物A；其中，抗菌剂一般采用KY01；一般来说，混合物A需要进行预搅拌后倒入料罐，加热至40℃，搅拌，加热与搅拌同时进行；

S.2机台正常运转情况下，按照一定重量比，将混合物A与原料B混匀，通过自动PU浇注机在模具内注入混合好的物料，熟化后得到用于鞋材的发泡抗菌聚氨酯。

优选地，S.1中，所述混合物A由以下重量份的组分组成：聚醚多元醇100份、乳化剂0.05~2份、发泡剂0.5~3份、胺醚类发泡催化剂0.05~1份、醇胺类交联剂1~3份和抗菌剂0.05~2份。

优选地，S.1中，所述的乳化剂为硅油，发泡剂为水，胺醚类发泡催化剂为2-(2-二甲氨基乙氧基)乙醇(1-4)、双-(二甲氨基乙基)醚(1-3)中的一种或多种，醇胺类交联剂二乙醇胺和三乙醇胺中的任意一种。

优选地，S.1中，料罐加热温度为50~60℃。

优选地，S.1中，料罐搅拌时间为0.5~2小时。

优选地，S.2中，混合物A与原料B的重量比为1:4~4:1。

优选地，S.2中，原料B为二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选地，S.2中，物料完成发泡熟化时间为24h，其温度条件为本领域技术人员基于实际操作进行调节。

本发明提供了一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法。由上述过程得到的全水MDI发泡抗菌聚氨酯与传统技术相比，具有以下有益效果：

1. 在聚氨酯发泡体系中，加入的抗菌剂分子末端所带正电荷，其利用较高电势自由泳至材料表面，借助阳离子固定杀菌机理，使得细菌吸附在其表面，进而发生“接触死亡”，达到抗菌效果；

2. 两亲性抗菌剂所带亲水基团的一端，在反应交联过程中可交叉在PU交联网络里，使得制备出的鞋材具有更长久抗菌性能，同时具有优良的吸汗功能；

3.抗菌剂为两亲高分子材料制备而成，与反应物具有良好的相似相容性可以直接共混于反应体系中，操作工艺较为简单便捷，具有更广阔的适用空间。

具体实施方式

下面结合具体实施例方式对本发明的技术方案作进一步的详细阐述。

实施例1

一种用于鞋材全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，分为以下步骤：

S.1 称取100份聚醚多元醇、2份乳化剂、1份胺醚类发泡催化剂、3份醇胺类交联剂（二乙醇胺）、0.05份抗菌剂KY01及0.5份发泡剂（纯化水）在反应容器中，电动搅拌混匀后，导入料罐，开启料罐搅拌器，并将料罐加热至50℃，持续搅拌2小时，真空抽滤，得到混合物A；

S.2 机台正常运转情况下，按照重量比，将混合物A与二苯基甲烷二异氰酸酯以1:4的重量比例混匀，通过自动PU浇注机在模具内注入混合好的物料，在预设温度下，将物料发泡熟化24小时后即可得到用于鞋材的发泡抗菌聚氨酯。

实施例2

一种用于鞋材（垫）全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，分为以下步骤：

S.1 称取100份聚醚多元醇、0.05份乳化剂、0.7份胺醚类发泡催化剂、1份醇胺类交联剂（二乙醇胺）、1.5份抗菌剂KY01及3份发泡剂（纯化水）在反应容器中，电动搅拌混匀后，导入料罐，开启料罐搅拌器，并将料罐加热至60℃，持续搅拌0.5小时，真空抽滤，得到混合物A；

S.2 机台运转正常情况下，按照重量比，将混合物A与二苯基甲烷二异氰酸酯以1:1的重量比例混匀，通过自动PU浇注机在模具内注入混合好的物料，在预设温度下，将物料发泡熟化24小时后即可得到用于鞋材的发泡抗菌聚氨酯。

实施例3

一种用于鞋材（垫）全水MDI发泡抗菌聚氨酯的制备方法，分为以下步骤：

S.1 称取100份聚醚多元醇、1.3份硅油乳化剂、0.05份胺醚类发泡催化剂、2份醇胺类交联剂（二乙醇胺）、2份抗菌剂KY01及2份发泡剂（纯化水）在反应容器中，电动搅拌混匀后，导入料罐，开启料罐搅拌器，并将料罐加热至55℃，持续搅拌1.3小时，真空抽滤，得到混合物A；

S.2 机台正常运转情况下，按照重量比，将混合物A与二苯基甲烷二异氰酸酯以4:1的重量比例混匀，通过自动PU浇注机在模具内注入混合好的物料，在预设温度下，将物料发泡熟化24小时后即可得到用于鞋材的发泡抗菌聚氨酯。

以上述方法制备的全水MDI发泡抗菌聚氨酯制备鞋材，经过不同人群试用，医院临床验证，脚感舒适，且持续性抑菌效果良好。

以本发明的全水MDI发泡抗菌聚氨酯所制备的鞋垫，通过鞋类和鞋类部件抗菌性能技术条件QB/T2881-2013 检测结果如下：