一种抑菌型聚氨酯防水材料及其制备方法技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种抑菌型聚氨酯防水材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—NHCOO—重复结构单元
的一类聚合物。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨
基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用
不同原料可制得适应较宽温度范围的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下
不耐水解，亦不耐碱性介质。
常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等。多元醇分3类：简单多元
醇(乙二醇、丙三醇等)；含末端羟基的聚酯低聚物，用来制备聚酯型聚氨酯；含末端羟基的
聚醚低聚物，用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低
分子量二元醇，再与过量芳香族或者脂肪族异氰酸酯反应，生成异氰酸根(-NCO)为端基的
预聚物，再同多元醇扩链，得到热塑弹性体；若用二元胺扩链并进一步交联，得到浇铸型弹
性体。预聚物用肼或二元胺扩链，得到弹性纤维；异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发
泡剂混合，可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合，一步反应即可得
到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应，可得到涂料；胶粘剂则以多异氰酸酯单体和
低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。
聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医
用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、
绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗
漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外
聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等；但是传统聚氨酯材料贮存稳定性不好，抑菌防腐性差，
导致使用寿命低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种抑菌型聚氨酯防水材料
及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二异氰酸酯100-120、聚酯二元醇110-130、二月桂酸二丁基锡0.4-1、乙撑双
硬脂酰胺1-2、棕榈蜡3-4、硬脂酸2-3、山梨坦单油酸酯0.5-1、聚苯并咪唑1-2、碳纳米管10-
12、辛基异噻唑啉酮1-2、苯甲酸钠0.4-2、蓖麻油酸0.1-0.16、甘露醇6-8、过氧化二异丙苯
0.01-0.02、8-羟基喹啉铜2-3、二羟甲基丙酸2-4、甲基硅油0.1-0.3。
一种抑菌型聚氨酯防水材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述甘露醇在76-80℃下保温搅拌10-20分钟，加入上述辛基异噻唑啉酮，继
续保温搅拌4-10分钟，加入上述甲基硅油，通入氮气，在180-200℃下保温搅拌40-50分钟，
加入上述苯甲酸钠，搅拌至常温，得抑菌醇液；
(2)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度
为70-75℃，加入上述山梨坦单油酸酯，保温搅拌4-9分钟，得醇分散液；
(3)取上述碳纳米管，加入到浓度为96-98％的硝酸溶液中，超声20-30分钟，加入
上述8-羟基喹啉铜，升高温度为60-65℃，保温搅拌10-20分钟，过滤，将沉淀水洗2-3次，在
80-90℃下真空干燥1-2小时，得抑菌碳纳米管；
(4)将上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量67-80倍的去离子水中，搅拌
均匀，加入上述乙撑双硬脂酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；
(5)将上述抑菌碳纳米管加入到酰胺分散液中，超声3-4分钟，得碳纳米管酰胺分
散液；
(6)将上述聚酯二元醇在100-105℃的真空干燥箱中干燥10-11小时，出料冷却，送
入反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为40-50℃，滴加甲苯二异氰酸酯，滴加完毕后保温
20-30分钟，加入上述二月桂酸二丁基锡，升高温度为60-70℃，保温反应100-120分钟，加入
上述二羟甲基丙酸，保温搅拌100-110分钟，加入上述抑菌醇液，保温搅拌50-60分钟，冷却
至常温，得抑菌聚氨酯材料；
(7)将上述过氧化二异丙苯加入到醇分散液中，搅拌均匀，得预混醇分散液；
(8)将上述抑菌聚氨酯材料加入到碳纳米管酰胺分散液中，搅拌均匀，通入氮气，
滴加上述预混醇分散液，升高温度为50-60℃，保温搅拌1-2小时，冷却至常温，抽滤，将滤饼
用无水乙醇、去离子水依次洗涤2-3次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出
机中，熔融挤出，冷却，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
有益效果：本发明加入的8-羟基喹啉铜、辛基异噻唑啉酮、苯甲酸钠等可以有效的
提高成品聚氨酯材料抑菌性能，将碳纳米管加入到酰胺分散液中，可以有效的提高碳纳米
管在聚氨酯中的分散性，降低团聚，提高成品材料的稳定性强度，本发明采用蓖麻油酸、硬
脂酸改性抑菌处理后的聚氨酯材料，有效的提高了成品的防水性能，提高成品的贮存稳定
性。
具体实施方式
实施例1
一种抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二异氰酸酯100、聚酯二元醇120、二月桂酸二丁基锡0.7、乙撑双硬脂酰胺1、
棕榈蜡3、硬脂酸2、山梨坦单油酸酯0.5、聚苯并咪唑1、碳纳米管11、辛基异噻唑啉酮1、苯甲
酸钠0.9、蓖麻油酸0.1、甘露醇8、过氧化二异丙苯0.02、8-羟基喹啉铜2、二羟甲基丙酸3、甲
基硅油0.2。
一种抑菌型聚氨酯防水材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述甘露醇在76-80℃下保温搅拌10分钟，加入上述辛基异噻唑啉酮，继续
保温搅拌8分钟，加入上述甲基硅油，通入氮气，在200℃下保温搅拌40分钟，加入上述苯甲
酸钠，搅拌至常温，得抑菌醇液；
(2)将上述聚苯并咪唑加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为
70-75℃，加入上述山梨坦单油酸酯，保温搅拌8分钟，得醇分散液；
(3)取上述碳纳米管，加入到浓度为98％的硝酸溶液中，超声28分钟，加入上述8-
羟基喹啉铜，升高温度为65℃，保温搅拌17分钟，过滤，将沉淀水洗2次，在90℃下真空干燥1
小时，得抑菌碳纳米管；
(4)将上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量67-80倍的去离子水中，搅拌
均匀，加入上述乙撑双硬脂酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；
(5)将上述抑菌碳纳米管加入到酰胺分散液中，超声3-4分钟，得碳纳米管酰胺分
散液；
(6)将上述聚酯二元醇在100-105℃的真空干燥箱中干燥10小时，出料冷却，送入
反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为40℃，滴加甲苯二异氰酸酯，滴加完毕后保温20分
钟，加入上述二月桂酸二丁基锡，升高温度为68℃，保温反应100分钟，加入上述二羟甲基丙
酸，保温搅拌100分钟，加入上述抑菌醇液，保温搅拌60分钟，冷却至常温，得抑菌聚氨酯材
料；
(7)将上述过氧化二异丙苯加入到醇分散液中，搅拌均匀，得预混醇分散液；
(8)将上述抑菌聚氨酯材料加入到碳纳米管酰胺分散液中，搅拌均匀，通入氮气，
滴加上述预混醇分散液，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，冷却至常温，抽滤，将滤饼用无
水乙醇、去离子水依次洗涤3次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机中，熔
融挤出，冷却，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
实施例2
一种抑菌型聚氨酯防水材料，它是由下述重量份的原料制成的：
甲苯二异氰酸酯120、聚酯二元醇130、二月桂酸二丁基锡0.9、乙撑双硬脂酰胺1、
棕榈蜡3、硬脂酸2、山梨坦单油酸酯0.8、聚苯并咪唑1、碳纳米管10、辛基异噻唑啉酮1、苯甲
酸钠0.4、蓖麻油酸0.1、甘露醇6、过氧化二异丙苯0.01、8-羟基喹啉铜2、二羟甲基丙酸2、甲
基硅油0.1。
一种抑菌型聚氨酯防水材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述甘露醇在80℃下保温搅拌20分钟，加入上述辛基异噻唑啉酮，继续保温
搅拌8分钟，加入上述甲基硅油，通入氮气，在200℃下保温搅拌40分钟，加入上述苯甲酸钠，
搅拌至常温，得抑菌醇液；
(2)将上述聚苯并咪唑加入到其重量15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为75
℃，加入上述山梨坦单油酸酯，保温搅拌9分钟，得醇分散液；
(3)取上述碳纳米管，加入到浓度为98％的硝酸溶液中，超声30分钟，加入上述8-
羟基喹啉铜，升高温度为65℃，保温搅拌20分钟，过滤，将沉淀水洗2次，在90℃下真空干燥1
小时，得抑菌碳纳米管；
(4)将上述硬脂酸、蓖麻油酸混合，加入到混合料重量80倍的去离子水中，搅拌均
匀，加入上述乙撑双硬脂酰胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；
(5)将上述抑菌碳纳米管加入到酰胺分散液中，超声4分钟，得碳纳米管酰胺分散
液；
(6)将上述聚酯二元醇在105℃的真空干燥箱中干燥11小时，出料冷却，送入反应
釜中，通入氮气，调节反应釜温度为50℃，滴加甲苯二异氰酸酯，滴加完毕后保温20分钟，加
入上述二月桂酸二丁基锡，升高温度为70℃，保温反应100分钟，加入上述二羟甲基丙酸，保
温搅拌110分钟，加入上述抑菌醇液，保温搅拌60分钟，冷却至常温，得抑菌聚氨酯材料；
(7)将上述过氧化二异丙苯加入到醇分散液中，搅拌均匀，得预混醇分散液；
(8)将上述抑菌聚氨酯材料加入到碳纳米管酰胺分散液中，搅拌均匀，通入氮气，
滴加上述预混醇分散液，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，冷却至常温，抽滤，将滤饼用无
水乙醇、去离子水依次洗涤3次，常温干燥，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入挤出机中，熔
融挤出，冷却，即得所述抑菌型聚氨酯防水材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限
制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均
仍属于本发明的技术方案的范围内。