本發(fā)明屬于聚氨酯微孔彈性體技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片及其制備方法,尤其涉及一種低形變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片及其制備方法。
背景技術(shù):
聚氨酯微孔彈性體是一種性能介于彈性體和泡沫塑料之間的材料,兼具彈性體良好的機(jī)械性能和泡沫材料的質(zhì)輕、耐沖擊性能。與一般的橡膠相比,聚氨酯微孔彈性體具有強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)量輕、壓縮應(yīng)力傳遞平穩(wěn)以及抗疲勞性能突出的優(yōu)點(diǎn),可代替防震橡膠吸收震動(dòng)沖擊能量。目前90%以上的汽車都采用聚氨酯微孔彈性體作為減震緩沖塊。
但現(xiàn)有的普通聚氨酯緩沖塊的壓縮永久形變較大,且聚氨酯制品在適宜的溫度和濕度條件下易滋生細(xì)菌和真菌,導(dǎo)致材料的水解、老化和變色等。目前,提高聚氨酯制品抗菌性能的主要方法是向基體材料中引入抗菌劑。
常用的抗菌劑有無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和天然抗菌劑三類。其中無機(jī)抗菌劑以銀離子化合物為代表,具有抗菌譜廣、有效期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。但這類抗菌劑制備的抗菌材料的抗菌功能具有較大的遲滯性,只有在與細(xì)菌接觸較長(zhǎng)時(shí)間(8-24h)才會(huì)發(fā)生明顯的抑菌效果。且其會(huì)影響基體材料的機(jī)械性能,而減震緩沖塊恰恰對(duì)于聚氨酯微孔彈性體的機(jī)械性能要求較高。有機(jī)抗菌劑作用迅速、抗菌能力強(qiáng),但易溶出、穩(wěn)定性差,導(dǎo)致抗菌有效期短。
天然抗菌劑以作用于微生物胞外結(jié)構(gòu)層或酶等生物活性物質(zhì),影響微生物的運(yùn)動(dòng)、跨膜物質(zhì)運(yùn)輸或生化反應(yīng)等來達(dá)到抗菌的作用。天然生物抗菌劑來源于自然界,資源極其豐富,使用安全、不污染環(huán)境。CN 102633982A和CN 105238016A均在聚氨酯微孔彈性體的合成過程中添加了天然抗菌劑,如山梨酸、萘多酚、細(xì)菌素、溶菌酶等,以達(dá)到抗菌的目的。但天然抗菌劑在汽車減震緩沖塊的工作環(huán)境中極易失活。上述兩篇專利僅從聚氨酯減震緩沖塊在土埋實(shí)驗(yàn)前后的機(jī)械強(qiáng)度變化率角度考察了材料的抗菌性能,并未正面評(píng)價(jià)聚氨酯減震緩沖塊的抗菌性能和機(jī)械性能。但根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度變化率也可知二者提供的聚氨酯減震緩沖塊的抗菌性能均不佳。
現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯微孔彈性體均不能滿足汽車減震緩沖塊的要求。因此,在本領(lǐng)域期望得到一種機(jī)械強(qiáng)度高、壓縮永久形變小且具有良好抗菌性能的聚氨酯減震緩沖材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片及其制備方法,特別是提供一種低形變抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片及其制備方法。該聚氨酯汽車減震緩沖墊片兼具良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐壓縮永久變形性能和抗菌性能。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一方面,本發(fā)明提供一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備原料包括:
數(shù)均分子量為3000-5000(例如3000、3200、3500、3800、4000、4200、4500、4800或5000)的聚醚多元醇,二異氰酸酯,以及分別占所述聚醚多元醇質(zhì)量5-15%(例如5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%)的擴(kuò)鏈劑、0.5-2%(例如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%或2%)的納米二氧化鈦、0.3-1%(例如0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%)的有機(jī)硅季銨鹽、0.5-2%(例如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%或2%)的催化劑、0.5-1.5%(例如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%或1.5%)的發(fā)泡劑、0.5-1.5%(例如0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%或1.5%)的勻泡劑;
所述聚醚多元醇與所述二異氰酸酯的摩爾比為1:3-5(例如1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8或1:5)。
在抗菌性能方面,本發(fā)明選用有機(jī)硅季銨鹽作為有機(jī)抗菌劑,通過與聚醚多元醇的反應(yīng)而固定在聚氨酯分子鏈中,使其不易溶出,延長(zhǎng)了本發(fā)明提供的聚氨酯汽車減震緩沖墊片地有效抗菌期限。選用納米二氧化鈦?zhàn)鳛闊o機(jī)抗菌劑,為聚氨酯汽車減震緩沖墊片提供廣譜抗菌能力。有機(jī)硅季銨鹽與納米二氧化鈦從不同的機(jī)理上殺滅細(xì)菌,二者協(xié)同作用,使本發(fā)明提供的聚氨酯汽車減震緩沖墊片具有優(yōu)良的抗菌性能。
在機(jī)械強(qiáng)度和耐壓縮永久變形性能方面,本發(fā)明通過選用納米二氧化鈦對(duì)聚氨酯汽車減震緩沖墊片起到增強(qiáng)作用。在反應(yīng)過程中,一部分有機(jī)硅季銨鹽可以通過與納米二氧化鈦表面的羥基反應(yīng)而固定在納米二氧化鈦表面,起到類似于偶聯(lián)劑的作用,在一定程度上改善納米二氧化鈦與聚氨酯材料的相容性。二者再配合其他原料,從而使本發(fā)明制備的聚氨酯汽車減震緩沖墊片具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較小的壓縮永久形變。
優(yōu)選地,所述聚醚多元醇由二官能度的聚醚多元醇和官能度f>2(例如f=3、4或6)的聚醚多元醇組成。
優(yōu)選地,所述聚醚多元醇中所述官能度f>2的聚醚多元醇的質(zhì)量百分含量為4-8%(例如4%、4.2%、4.5%、4.8%、5%、5.2%、5.5%、5.8%、6%、6.2%、6.5%、6.8%、7%、7.2%、7.5%、7.8%或8%)。
在聚醚多元醇中引入一部分官能度f>2的聚醚多元醇,可以使制備的聚氨酯材料產(chǎn)生一定程度的交聯(lián),從而提高其韌性和拉伸強(qiáng)度。但官能度f>2的聚醚多元醇含量不宜過多,否則容易使聚氨酯因過度交聯(lián)而變硬變脆。
優(yōu)選地,所述官能度f>2的聚醚多元醇是以甘油、季戊四醇或甘露醇為起始劑,由環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合而成。
優(yōu)選地,所述擴(kuò)鏈劑由二元醇和二元胺組成。
優(yōu)選地,所述擴(kuò)鏈劑中所述二元胺的質(zhì)量百分含量為5-15%(例5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%)。
優(yōu)選地,所述二元醇為1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇中的一種或至少兩種的組合;例如可以是1,3-丙二醇與1,4-丁二醇的組合、1,3-丙二醇與1,5-戊二醇的組合、1,3-丙二醇與1,6-己二醇的組合、1,4-丁二醇與1,5-戊二醇的組合或1,5-戊二醇與1,6-己二醇的組合等。
優(yōu)選地,所述二元胺為乙二胺、1,3-丙二胺、1,6-己二胺或?qū)Ρ蕉分械囊环N或至少兩種的組合;例如可以是乙二胺與1,3-丙二胺的組合、乙二胺與1,6-己二胺的組合、乙二胺與對(duì)苯二胺的組合、1,3-丙二胺與1,6-己二胺的組合或1,6-己二胺與對(duì)苯二胺的組合等。
二元胺可以與異氰酸酯基反應(yīng),在聚氨酯主鏈中形成一部分脲基團(tuán),其極性大,對(duì)聚氨酯具有增韌效果。
優(yōu)選地,所述納米二氧化鈦的粒徑為100-300nm(例如100nm、120nm、150nm、180nm、200nm、220nm、250nm、280nm或300nm)。
優(yōu)選地,所述納米二氧化鈦為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦。
經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦與聚氨酯材料的相容性更好,可進(jìn)一步提高材料的機(jī)械性能。
優(yōu)選地,所述有機(jī)硅季銨鹽為3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨和/或3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化銨。
優(yōu)選地,所述催化劑為辛酸亞錫、二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫或二(十二烷基硫基)二辛基錫中的一種或至少兩種的組合;例如可以是辛酸亞錫與二辛基錫的組合、辛酸亞錫與二月桂酸二辛基錫的組合、辛酸亞錫與二月桂酸二丁基錫的組合、辛酸亞錫與二(十二烷基硫基)二辛基錫的組合、二辛基錫與二月桂酸二辛基錫的組合或二月桂酸二辛基錫與二(十二烷基硫基)二辛基錫的組合等。
優(yōu)選地,所述發(fā)泡劑為水。
優(yōu)選地,所述勻泡劑為聚醚改性有機(jī)硅氧烷。
優(yōu)選地,所述二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或至少兩種的組合;例如可以是二苯基甲烷二異氰酸酯與甲苯二異氰酸酯的組合、二苯基甲烷二異氰酸酯與萘二異氰酸酯的組合、二苯基甲烷二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的組合或甲苯二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的組合等。
另一方面,本發(fā)明提供一種上述抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片的制備方法,包括如下步驟:
(1)將配方量的數(shù)均分子量為3000-5000的聚醚多元醇、納米二氧化鈦、有機(jī)硅季銨鹽以及催化劑混合,在60-75℃(例如60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃或75℃)條件下反應(yīng)10-15min(例如10min、11min、12min、13min、14min或15min),得到抗菌型聚醚多元醇;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向所述抗菌型聚醚多元醇中加入配方量的二異氰酸酯,在80-90℃(例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃)條件下反應(yīng)1-5h(例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h),得到預(yù)聚體;
(3)將配方量的擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑和勻泡劑與所述預(yù)聚體混合后,將得到的混合物料澆注到70-80℃(例如70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃)的模具中;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起進(jìn)行預(yù)熟化后脫模,得到制品;
(5)對(duì)所述制品進(jìn)行后熟化處理,得到所述抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
本發(fā)明中所用有機(jī)硅季銨鹽遇水容易自聚合形成凝膠,因此在步驟(1)中不能加入發(fā)泡劑。但原料中含有的微量水分則有助于有機(jī)硅季銨鹽水解,有利于其與聚醚多元醇的反應(yīng)。
優(yōu)選地,步驟(3)中所述混合是通過攪拌實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地,所述攪拌的轉(zhuǎn)速為300-500r/min(例如300r/min、340r/min、380r/min、420r/min、460r/min或500r/min),所述攪拌的時(shí)間為5-10s(例如5s、6s、7s、8s、9s或10s)。
優(yōu)選地,步驟(4)中所述預(yù)熟化的溫度為80-90℃(例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃),所述預(yù)熟化的時(shí)間為2-6h(例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h)。
優(yōu)選地,步驟(5)中所述后熟化的溫度為90-100℃(例如90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃),所述后熟化的時(shí)間為12-24h(例如12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h或24h)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
在抗菌性能方面,有機(jī)硅季銨鹽為有機(jī)抗菌劑,納米二氧化鈦為無機(jī)抗菌劑,二者具有協(xié)同抗菌作用;在機(jī)械性能和耐壓縮永久變形性能方面,納米二氧化鈦對(duì)聚氨酯具有增強(qiáng)作用,有機(jī)硅季銨鹽可在一定程度上改善納米二氧化鈦與聚氨酯材料的相容性。本發(fā)明通過選用有機(jī)硅季銨鹽和納米二氧化鈦,配合其他原料和特定的制備方法,得到了一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。其拉伸強(qiáng)度達(dá)到6.5-10MPa,斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到400-500%,70℃、22h、50%壓縮永久形變率≤6%,8h抗菌率≥99%,兼具良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐壓縮永久變形性能和抗菌性能。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量0.5%的納米二氧化鈦、0.3%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化銨以及0.5%的辛酸亞錫混合,在75℃條件下反應(yīng)10min,得到抗菌型聚醚多元醇;
其中,數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇的官能度為2,納米二氧化鈦的粒徑為200nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二異氰酸酯,在80℃條件下反應(yīng)5h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為1:3;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇質(zhì)量5%的1,4-丁二醇、0.5%的水和0.5%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10s,將得到的混合物料澆注到70℃的模具中;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在80℃條件下預(yù)熟化6h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在90℃條件下后熟化24h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
實(shí)施例2
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為4000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量1%的納米二氧化鈦、0.6%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨以及1%的二月桂酸二辛基錫混合,在65℃條件下反應(yīng)12min,得到抗菌型聚醚多元醇,
其中,數(shù)均分子量為4000的聚醚多元醇的官能度為2,納米二氧化鈦的粒徑為100nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入甲苯二異氰酸酯,在85℃條件下反應(yīng)3h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為4000的聚醚多元醇與甲苯二異氰酸酯的摩爾比為1:4;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為4000的聚醚多元醇質(zhì)量10%的1,6-己二醇、1%的水和1%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在400r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合8s,將得到的混合物料澆注到75℃的模具中;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在85℃條件下預(yù)熟化4h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在95℃條件下后熟化18h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
實(shí)施例3
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量2%的納米二氧化鈦、1%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨以及2%的二月桂酸二丁基錫混合,在60℃條件下反應(yīng)15min,得到抗菌型聚醚多元醇,
其中,數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇的官能度為2,納米二氧化鈦的粒徑為300nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入萘二異氰酸酯,在90℃條件下反應(yīng)1h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇與萘二異氰酸酯的摩爾比為1:5;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇質(zhì)量15%的1,3-丙二醇、1.5%的水和1.5%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合5s,將得到的混合物料澆注到80℃的模具中;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在90℃條件下預(yù)熟化2h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在100℃條件下后熟化12h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
實(shí)施例4
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量1.5%的硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦、0.8%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨以及1.2%的二月桂酸二丁基錫混合,在70℃條件下反應(yīng)10min,得到抗菌型聚醚多元醇,
其中,數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇由96wt%二官能度的聚醚多元醇和4wt%三官能度的聚醚多元醇組成,硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦的粒徑為150nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二異氰酸酯,在82℃條件下反應(yīng)2h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為1:4;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為5000的聚醚多元醇質(zhì)量8%的擴(kuò)鏈劑、1%的水和1%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合8s,將得到的混合物料澆注到75℃的模具中,
其中,擴(kuò)鏈劑由95wt%的1,4-丁二醇和5wt%的乙二胺組成;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在90℃條件下預(yù)熟化2h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在100℃條件下后熟化12h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
實(shí)施例5
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量0.5%的硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦、1%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨以及2%的二辛基錫混合,在75℃條件下反應(yīng)12min,得到抗菌型聚醚多元醇,
其中,數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇由92wt%二官能度的聚醚多元醇和8wt%三官能度的聚醚多元醇組成,硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦的粒徑為200nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二異氰酸酯,在80℃條件下反應(yīng)3h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為1:5;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇質(zhì)量10%的擴(kuò)鏈劑、1.5%的水和1.5%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10s,將得到的混合物料澆注到80℃的模具中,
其中,擴(kuò)鏈劑由85wt%的1,5-戊二醇和15wt%的對(duì)苯二胺組成;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在85℃條件下預(yù)熟化3h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在95℃條件下后熟化14h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
實(shí)施例6
一種抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片,其制備方法包括如下步驟:
(1)將數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇和分別占該聚醚多元醇質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦、1%的3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨以及1.5%的二辛基錫混合,在75℃條件下反應(yīng)10min,得到抗菌型聚醚多元醇,
其中,數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇由94wt%二官能度的聚醚多元醇和6wt%四官能度的聚醚多元醇組成,硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦的粒徑為200nm;
(2)在惰性氣體保護(hù)下,向步驟(1)得到的抗菌型聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二異氰酸酯,在90℃條件下反應(yīng)2h,得到預(yù)聚體,
其中,步驟(1)中的數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇與二苯基甲烷二異氰酸酯的摩爾比為1:3;
(3)將分別占步驟(1)中數(shù)均分子量為3000的聚醚多元醇質(zhì)量5%的擴(kuò)鏈劑、0.5%的水和0.5%的聚醚改性有機(jī)硅氧烷加入步驟(2)得到的預(yù)聚體中,在300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌混合10s,將得到的混合物料澆注到75℃的模具中,
其中,擴(kuò)鏈劑由90wt%的1,4-丁二醇和10wt%的1,6-己二胺組成;
(4)將步驟(3)中澆注好的混合物料連同模具一起,在80℃條件下預(yù)熟化2h后脫模,得到制品;
(5)將步驟(4)得到的制品在90℃條件下后熟化20h,得到抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片。
對(duì)比例1
與實(shí)施例2的區(qū)別在于納米二氧化鈦的含量為0,3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化銨占聚醚多元醇的質(zhì)量百分含量為1.6%。
對(duì)比例2
與實(shí)施例2的區(qū)別在于有機(jī)硅季銨鹽的含量為0,經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦占聚醚多元醇的質(zhì)量百分含量為1.6%。
上述實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-2提供的抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片的性能數(shù)據(jù)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如下表1所示。
表1
由實(shí)施例1-3和實(shí)施例4-6的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和壓縮永久形變率性能數(shù)據(jù)可知,由于實(shí)施例4-6使用了一部分官能度f>2的聚醚多元醇,使制備的聚氨酯產(chǎn)生了一定程度的交聯(lián),并且經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的納米二氧化鈦與聚氨酯具有較好的相容性,因此,相較于實(shí)施例1-3,實(shí)施例4-6提供的抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片具有更高機(jī)械強(qiáng)度和較低的壓縮永久形變率。
由表1中的性能數(shù)據(jù)可知,相較于實(shí)施例2,對(duì)比例1提供的抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、耐壓縮永久變形性能和抗菌性能均有較明顯的降低。這是因?yàn)椴惶砑蛹{米二氧化鈦時(shí),其對(duì)于聚氨酯的增強(qiáng)作用也喪失,而單一的有機(jī)硅季銨鹽的抗菌效果也達(dá)不到其與納米二氧化鈦協(xié)同的抗菌效果。
由表1中的性能數(shù)據(jù)可知,由于在機(jī)械性能和耐壓縮永久變形性能方面,有機(jī)硅季銨鹽可以在一定程度上改善納米二氧化鈦與聚氨酯材料的相容性;在抗菌性能方面,有機(jī)硅季銨鹽與納米二氧化鈦具有協(xié)同抗菌的作用。因此,相較于實(shí)施例2,對(duì)比例2提供的抗菌型聚氨酯汽車減震緩沖墊片的機(jī)械性能和耐壓縮永久變形性能有所下降,而抗菌性能則顯著下降。
申請(qǐng)人聲明,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。