水性聚氨酯的制備及其生化防護(hù)性能的研究

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1、萬方數(shù)據(jù)2008年第23卷第3期2008．V01．23No．3聚氨酯正業(yè)POLYURETHANEINDUSTRY水性聚氨酯的制備及其生化防護(hù)性能的研究田濤段惠赫吳金輝郝耨梅楊荊泉+(圖家生物防護(hù)裝備工程技術(shù)研究中心，軍事陵學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所天津300161)·25·摘要：采懲鑫乳傯法合成了水桂聚氨酯芤液，遇過織物涂層法制備素水聚氨瑟膜復(fù)合材料。+研究了乳化工藝對(duì)水性聚氨酯乳液的影響。檢測(cè)了崇水聚氨酯膜復(fù)合材料對(duì)氣溶膠、細(xì)茵、病毒魔化學(xué)介質(zhì)的防護(hù)性能，并與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和其它材料進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，研制的親水聚氨酯膜復(fù)合材料具有優(yōu)良的生化防護(hù)性能，對(duì)微粒氣溶膠和

2、細(xì)茵氣溶膠的過濾效率為99．99％，細(xì)茵懸液阻隔率爭(zhēng)病毒阻隔率天亍99。999％，酸性和堿往純學(xué)液體跨護(hù)跨間大-I-600s，堿煌化學(xué)氣籜轉(zhuǎn)護(hù)酚閼為192S。關(guān)鍵詞：水性聚氨酯；復(fù)合材料；制督；生化防護(hù)中圈分類號(hào)：TQ322．4+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005—1902(2008)03—0025—04國(guó)內(nèi)衛(wèi)生與防疫部門在應(yīng)對(duì)生物污染時(shí)，主要采用普通無紡布類防護(hù)服或橡膠涂層類防護(hù)服。無紡布類防護(hù)服防護(hù)能力低，穿著人員容易感染；橡膠涂層類防護(hù)服茨護(hù)效果好，僵其透濕性太差，需要配備重量重、體積龐大、價(jià)格暴貴酶徽氣候調(diào)溫裝置。因此研制一種防護(hù)性能和透濕性能俱健的新

3、型材料，對(duì)于提高我國(guó)生物防護(hù)水平具有重要意義。水性聚氨酯涂層形成大量親水性分子梯級(jí)通道，在賦予織物優(yōu)良的防水、防風(fēng)、騎污的圈時(shí)，還賦予織物優(yōu)鼴的透瀑性Hl。因此，致密親水聚氨酯貘是一種前景良好的生物防護(hù)材料。本研究采用自乳化聚合法合成了一種水性聚氨酯乳液。通過織物涂層法制備索水聚氨酯膜復(fù)合材料，研究了乳化工藝對(duì)承性聚氮潴乳滾性麓豹影響以及親水聚氨酯膜復(fù)合材料對(duì)氣溶膠、細(xì)菌、病毒和化學(xué)介質(zhì)的防護(hù)性能。1實(shí)驗(yàn)部分1．1主要原料與設(shè)備甲苯二異氰酸酯(TDI)，分析純，天津市瑞金特化學(xué)品有限公司；二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI一100HL)，王業(yè)級(jí)，煙臺(tái)萬華聚氨酯股份鴦

4、限公司；聚氧化丙烯二醇(PPG一1000)，分析純，天津石油化工·通訊聯(lián)系人三廠；聚乙二醇(PEG一1000)，試荊級(jí)，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；：羥甲基丙酸(DMPA)，工業(yè)級(jí)，瑞典Perstorp公詞；1，4-丁二酵(BD)，分析純，天津市耀華化學(xué)試劑有限責(zé)任公圈；合成增稠劑(KG-201)，工業(yè)級(jí)，南逶生達(dá)純工；三乙胺(TEA)，分析純，天津大學(xué)科威公司；丙酮、正己烷、N一甲基毗咯烷酮(NMP)，分析純，天津大學(xué)科威公司；氯氧化鈉(NaOH)，分析純，天津百世化工有限公司；試驗(yàn)菌種為金黃色葡萄球菌(ATCC#6538)；病毒勢(shì)遂菌落f2及宿主菌；對(duì)照材料

5、兔尼熊紡210T，天津鑫順紡織品有限公司。計(jì)數(shù)掃描法空氣過濾濾料檢測(cè)儀，3160，美國(guó)TSI公司。1．2原料預(yù)處瑾PEG、PPG、DMPA干燥：在真空狀態(tài)、90—100℃時(shí)干燥5h后，鬣于干燥器中備用；TDI的處理：將正已烷與TDI按體積比為1：1混合，回流1h詹，蒸出正己烷，羰帶粥低沸點(diǎn)雜質(zhì)，熱過濾除去不溶物；丙酮、NMP：在溫度500℃下，先將適量0．3nm分子篩活化5h后，浸入丙酮、NMP中1h，過濾；TEA干燥：在棕色試劑瓶中將定量NaOH浸入TEA備用。薹。3水牲聚氯蘸乳液的合成把真空于燥后的計(jì)量多蠢醇(如PPG、PEG等)萬方數(shù)據(jù)·26·聚氨酯工業(yè)

6、第23卷加入到裝有回流冷凝管、控溫儀和攪拌器的三口燒瓶中。N：保護(hù)下滴加計(jì)量的二異氰酸酯(TDI：MDI一100HL質(zhì)量比=9：1)混合物進(jìn)行初聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度維持在80℃。反應(yīng)到一定程度后，引入自乳化劑／親水基團(tuán)DMPA(提前用適量NMP溶解)和擴(kuò)鏈劑BD，在75℃條件下進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，反應(yīng)過程中加人少量丙酮降低粘度。擴(kuò)鏈反應(yīng)完成后，降溫至45。C，將反應(yīng)產(chǎn)物倒人燒杯中，放在乳化機(jī)中攪拌，把溶有中和劑TEA的去離子水緩慢加入，乳化的同時(shí)進(jìn)行中和。充分乳化后，減壓蒸餾去除丙酮，制得水性聚氨酯乳液。1．4親水聚氨酯膜復(fù)合材料的制備在制得的水性聚氨酯乳液中，用KG2

7、01增稠，然后采用涂膜器在尼絲紡210T基布上均勻刮涂，形成一定厚度的薄膜。涂層織物在90一100。C烘干3min，然后在160℃下焙烘4min，室溫下放置24h后，進(jìn)行測(cè)試。1．5測(cè)試方法微粒氣溶膠過濾性能按照GBl9082--2003中“過濾效率測(cè)定的方法”進(jìn)行，試驗(yàn)用NaCI氣溶膠計(jì)數(shù)，中位徑(CMD)為0．075la,m，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1．86；細(xì)菌氣溶膠過濾性能按照ASTMF2101一01標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定；抗細(xì)菌懸液、病毒懸液滲透性能按照WSB58—2003進(jìn)行測(cè)定；抗化學(xué)液體阻隔性能按照EN369進(jìn)行測(cè)定；抗化學(xué)氣體阻隔性能按照GB2892．5—19

8、82進(jìn)行測(cè)定。2結(jié)果與討論2．1乳化過