本發(fā)明涉及一種抗菌耐水解熱塑性聚氨酯彈性體，屬于高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：聚氨酯彈性體是一種由多異氰酸酯和帶有羥基的聚醚或聚酯二元醇在小分子二元醇擴(kuò)鏈劑相互反應(yīng)而合成的線性高聚物。聚氨酯彈性體兼具塑料加工工藝性能和橡膠的物理機(jī)械特性及強(qiáng)度性能，其耐磨、耐油、耐低溫等性能優(yōu)良，可制成各種工業(yè)制品，其應(yīng)用幾乎滲透到各個工業(yè)領(lǐng)域；目前的聚氨酯彈性體的抗菌性能差，在潮濕溫?zé)岬沫h(huán)境中使用時表面長霉嚴(yán)重，并且聚氨酯彈性體的制備過程中容易產(chǎn)生膠晶點(diǎn)，膠晶點(diǎn)影響聚氨酯彈性體的質(zhì)量與美觀度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：提供一種抗菌耐水解熱塑性聚氨酯彈性體，它解決了目前的聚氨酯彈性體抗菌性能差、容易長霉以及制備過程中膠晶點(diǎn)數(shù)量多的問題。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種抗菌耐水解熱塑性聚氨酯彈性體,由如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)原料制成：端羥基封端多元醇40～70%二異氰酸酯20～40%小分子二元醇擴(kuò)鏈劑4～15%水解穩(wěn)定劑1～5%抗氧化劑0.1～0.5%光穩(wěn)定劑0.1～0.5%防霉劑0.1～0.5%潤滑劑0.5～1%催化劑0.001～0.005%。作為優(yōu)選實(shí)例，所述端羥基封端多元醇為聚四亞甲基醚二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇中的一種或多種，官能度在1～2.1之間，分子量在150～3000之間。作為優(yōu)選實(shí)例，所述二異氰酸酯為2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯，4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對苯二亞甲基二異氰酸酯、1,6己二異氰酸酯中的一種或幾種。作為優(yōu)選實(shí)例，所述小分子二元醇擴(kuò)鏈劑為1,4-環(huán)己烷二甲醇、乙二醇、一縮二乙二醇1,3丙二醇，2-甲基-1,3-丙二醇、1,4丁二醇、1,5戊二醇、1,6己二醇中的一種或多種。作為優(yōu)選實(shí)例，所述抗氧化劑包括主抗氧化劑和輔抗氧化劑，所述主抗化氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸辛酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯、n,n'-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]-1,6己二胺、n,n'-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4羥基芐基)2,4,6-三甲基苯、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、3,3'-硫代丙酸月桂醇酯、2,4-(二亞甲基十二烷基硫醚)-6-甲基苯酚中的任意一種；所述輔抗氧化劑為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯、雙(3,5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸三苯基酯中的任意一種。作為優(yōu)選實(shí)例，所述光穩(wěn)定劑為聚丁二酸(4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2'-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一種或幾種。作為優(yōu)選實(shí)例，所述防霉劑為8-羥基喹啉酮或bcm。作為優(yōu)選實(shí)例，所述潤滑劑為氧化聚乙烯蠟、石蠟、蒙旦蠟、硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或多種。作為優(yōu)選實(shí)例，所述催化劑為有機(jī)錫類、有機(jī)鉍類、有機(jī)鈦類中的一種或幾種。一種抗菌耐水解熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，包括以下步驟：步驟一：將端羥基封端多元醇、催化劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑、防霉劑加入到帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在85～100℃的溫度下保溫?cái)嚢?～8h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟二：將小分子二元醇擴(kuò)鏈劑加入到另一帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在45～55℃的溫度下進(jìn)行攪拌4～8h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟三：將二異氰酸酯加入到另一罐體中，在45～55℃溫度下進(jìn)行氮封保存；步驟四：按照配方的比例通過精密計(jì)量泵將端羥基封端多元醇罐體和小分子二元醇罐體內(nèi)的原料進(jìn)行精確計(jì)量后，送入帶有螺旋式混合的預(yù)混合裝置，進(jìn)行初步混合，然后再與經(jīng)過計(jì)量的二異氰酸酯同時進(jìn)入300～3000r/min，帶有徑向和軸向高速混合剪切的混合設(shè)備進(jìn)行1～3min的嵌段聚合反應(yīng)，反應(yīng)開始同時開啟稱重設(shè)備，按照相應(yīng)的配比均勻的向雙螺桿擠出機(jī)添加潤滑劑；步驟五：經(jīng)過步驟四反應(yīng)后溫度達(dá)到150～230℃的原料再進(jìn)入到160～200℃的雙螺桿擠出機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)2～3min，反應(yīng)基本完全后，經(jīng)過水下切粒機(jī)進(jìn)行切粒后，進(jìn)入到90℃流化床中進(jìn)行2～5h的熟化處理，使產(chǎn)品達(dá)到完全的穩(wěn)定后進(jìn)行包裝。本發(fā)明的有益效果是：加入防霉劑提高聚氨酯彈性體的抗菌性能，延長聚氨酯彈性體的使用壽命，加入水解穩(wěn)定劑，解決了在濕熱環(huán)境中聚氨酯彈性體的降解問題；將端羥基封端多元醇、小分子二元醇擴(kuò)鏈劑先經(jīng)過脫水預(yù)混，再與二異氰酸酯經(jīng)過高速混合器混合，然后輸送到到雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)，經(jīng)過2～5min的進(jìn)一步的剪切反應(yīng)，使聚氨酯彈性體達(dá)到一定的分子量，再通過水下切粒機(jī)切粒，最后通過流化床2～5h的熟化，達(dá)到性能穩(wěn)定后，進(jìn)行包裝，與目前通常用的圓盤法和澆注法的工藝相比，此方法合成的產(chǎn)品具有擠出穩(wěn)定，分子量均勻，產(chǎn)品的膠晶點(diǎn)少的特點(diǎn)。具體實(shí)施方式為了對本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例一：各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚四亞甲基醚二醇69.995%，2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯20%，1,4-環(huán)己烷二甲醇5%，水解穩(wěn)定劑3.5%，主抗氧化劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4%，輔抗氧化劑為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯0.1%，聚丁二酸(4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯0.5%，8-羥基喹啉酮0.5%，氧化聚乙烯蠟1%，bicat81080.005%。水解穩(wěn)定劑采用單碳化二亞胺或聚碳化二亞胺。按如下步驟制備：步驟一：將聚四亞甲基醚二醇、bicat8108、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、聚丁二酸(4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、水解穩(wěn)定劑、8-羥基喹啉酮加入到帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在100℃的溫度下保溫?cái)嚢?h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟二：將1,4-環(huán)己烷二甲醇加入到另一帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在55℃的溫度下進(jìn)行攪拌8h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟三：將2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯加入到另一罐體中，在55℃溫度下進(jìn)行氮封保存；步驟四：按照配方的比例通過精密計(jì)量泵將步驟一、二制作的原料進(jìn)行精確計(jì)量后，送入帶有螺旋式混合的預(yù)混合裝置，進(jìn)行初步混合，然后再與經(jīng)過計(jì)量的步驟三中的原料同時進(jìn)入3000r/min，帶有徑向和軸向高速混合剪切的混合設(shè)備進(jìn)行3min的嵌段聚合反應(yīng)，反應(yīng)開始同時開啟稱重設(shè)備，按照相應(yīng)的配比均勻的向雙螺桿擠出機(jī)添加氧化聚乙烯蠟；步驟五：經(jīng)過步驟四反應(yīng)后溫度達(dá)到160℃的原料再進(jìn)入到200℃的雙螺桿擠出機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)3min，反應(yīng)基本完全后，經(jīng)過水下切粒機(jī)進(jìn)行切粒后，進(jìn)入到90℃流化床中進(jìn)行5h的熟化處理，使產(chǎn)品達(dá)到完全的穩(wěn)定后進(jìn)行包裝。實(shí)施例二：各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚己內(nèi)酯二醇59.995%，4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯30%，乙二醇4%，水解穩(wěn)定劑3.9%，主抗氧化劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸辛酯0.3%，輔抗氧化劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯0.1%，癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯0.4%，8-羥基喹啉酮0.5%，石蠟0.8%，bicat81080.005%。水解穩(wěn)定劑采用單碳化二亞胺或聚碳化二亞胺。按如下步驟制備：步驟一：將聚己內(nèi)酯二醇、bicat8108、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸辛酯、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、水解穩(wěn)定劑、8-羥基喹啉酮加入到帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在90℃的溫度下保溫?cái)嚢?h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟二：將乙二醇加入到另一帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在50℃的溫度下進(jìn)行攪拌6h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟三：將4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯加入到另一罐體中，在50℃溫度下進(jìn)行氮封保存；步驟四：按照配方的比例通過精密計(jì)量泵將步驟一、二的原料進(jìn)行精確計(jì)量后，送入帶有螺旋式混合的預(yù)混合裝置，進(jìn)行初步混合，然后再與經(jīng)過計(jì)量的步驟三中的原料同時進(jìn)入2000r/min，帶有徑向和軸向高速混合剪切的混合設(shè)備進(jìn)行2min的嵌段聚合反應(yīng)，反應(yīng)開始同時開啟稱重設(shè)備，按照相應(yīng)的配比均勻的向雙螺桿擠出機(jī)添加石蠟；步驟五：經(jīng)過步驟四反應(yīng)后溫度達(dá)到150℃的原料再進(jìn)入到190℃的雙螺桿擠出機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)205min，反應(yīng)基本完全后，經(jīng)過水下切粒機(jī)進(jìn)行切粒后，進(jìn)入到90℃流化床中進(jìn)行3h的熟化處理，使產(chǎn)品達(dá)到完全的穩(wěn)定后進(jìn)行包裝。實(shí)施例三：水解穩(wěn)定劑采用單碳化二亞胺或聚碳化二亞胺。各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚己二酸-1,4丁二醇40.999%，2,4-甲苯二異氰酸酯40%，一縮二乙二醇1,3丙二醇15%，水解穩(wěn)定劑2%，主抗氧化劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯0.3%，輔抗氧化劑為雙(3,5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯0.2%，2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑0.3%，bcm0.4%，硬脂酸0.8%，有機(jī)錫催化劑t-120.001%。按如下步驟制備：步驟一：將聚己二酸-1,4丁二醇、有機(jī)錫催化劑t-12、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基醇酯、雙(3,5-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、水解穩(wěn)定劑、bcm加入到帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在85℃的溫度下保溫?cái)嚢?h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟二：將一縮二乙二醇1,3丙二醇加入到另一帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在45℃的溫度下進(jìn)行攪拌4h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟三：將2,4-甲苯二異氰酸酯加入到另一罐體中，在45℃溫度下進(jìn)行氮封保存；步驟四：按照配方的比例通過精密計(jì)量泵將步驟一、二中的原料進(jìn)行精確計(jì)量后，送入帶有螺旋式混合的預(yù)混合裝置，進(jìn)行初步混合，然后再與經(jīng)過計(jì)量的步驟三中的原料同時進(jìn)入300r/min，帶有徑向和軸向高速混合剪切的混合設(shè)備進(jìn)行1min的嵌段聚合反應(yīng)，反應(yīng)開始同時開啟稱重設(shè)備，按照相應(yīng)的配比均勻的向雙螺桿擠出機(jī)添加硬脂酸；步驟五：經(jīng)過步驟四反應(yīng)后溫度達(dá)到150℃的原料再進(jìn)入到160℃的雙螺桿擠出機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)2min，反應(yīng)基本完全后，經(jīng)過水下切粒機(jī)進(jìn)行切粒后，進(jìn)入到90℃流化床中進(jìn)行2h的熟化處理，使產(chǎn)品達(dá)到完全的穩(wěn)定后進(jìn)行包裝。實(shí)施例四：各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：聚環(huán)氧丙烷二醇55.997%，2,6-甲苯二異氰酸酯30%，2-甲基-1,3-丙二醇10%，水解穩(wěn)定劑2.3%，主抗氧化劑為n,n'-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]-1,6己二胺0.4%，輔抗氧化劑為亞磷酸三苯基酯0.1%，2'-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑0.4%，bcm0.3%，油酸酰胺0.5%，有機(jī)錫催化劑t-90.003%。水解穩(wěn)定劑采用單碳化二亞胺或聚碳化二亞胺。按如下步驟制備：步驟一：將聚環(huán)氧丙烷二醇、機(jī)錫催化劑t-9、n,n'-雙[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]-1,6己二胺、亞磷酸三苯基酯、2'-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、水解穩(wěn)定劑、bcm加入到帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在95℃的溫度下保溫?cái)嚢?8h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟二：將2-甲基-1,3-丙二醇加入到另一帶有攪拌器及溫度計(jì)的罐體中，在55℃的溫度下進(jìn)行攪拌7h，并同時抽真空除水，使罐體內(nèi)的水分降低到0.03%以下；步驟三：將2,6-甲苯二異氰酸酯加入到另一罐體中，在55℃溫度下進(jìn)行氮封保存；步驟四：按照配方的比例通過精密計(jì)量泵將步驟一、二中的原料進(jìn)行精確計(jì)量后，送入帶有螺旋式混合的預(yù)混合裝置，進(jìn)行初步混合，然后再與經(jīng)過計(jì)量的步驟三中的原料同時進(jìn)入2000r/min，帶有徑向和軸向高速混合剪切的混合設(shè)備進(jìn)行3min的嵌段聚合反應(yīng)，反應(yīng)開始同時開啟稱重設(shè)備，按照相應(yīng)的配比均勻的向雙螺桿擠出機(jī)添加油酸酰胺；步驟五：經(jīng)過步驟四反應(yīng)后溫度達(dá)到180℃的原料再進(jìn)入到200℃的雙螺桿擠出機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)3min，反應(yīng)基本完全后，經(jīng)過水下切粒機(jī)進(jìn)行切粒后，進(jìn)入到90℃流化床中進(jìn)行4h的熟化處理，使產(chǎn)品達(dá)到完全的穩(wěn)定后進(jìn)行包裝。將以上四個實(shí)施例制備的聚氨酯彈性體進(jìn)行注塑打板，進(jìn)行了幾個主要性能參數(shù)的測試，結(jié)果如下：耐菌性耐水解性膠晶點(diǎn)數(shù)量（個/m2）實(shí)施例一0≧85%1～3實(shí)施例二2≧80%3～5實(shí)施例三1.5≧75%2～4實(shí)施例四0.7≧81%1～4耐霉菌性按照gb/t24128的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了檢測，案例1的產(chǎn)品耐霉菌性能優(yōu)異，沒有霉菌的生長。耐水解性按照在70℃的水浴中浸泡三周后，取出放置24h后進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的保持率測試，案例1保持最高。膠晶點(diǎn)測試主要是通過專業(yè)的檢測設(shè)備觀察每平方米直徑超過0.3mm以上大膠點(diǎn)的個數(shù)。同目前市場上的產(chǎn)品相比，通過以上配方的優(yōu)化，選出耐菌性能良好、耐水解性能優(yōu)異的配方，同時通過多道的混合剪切工序改進(jìn)的一步法工藝進(jìn)行控制，可以有效的控制產(chǎn)品膠晶點(diǎn)的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁12