CN117986849A - 一种飞机坐垫用耐污耐汗液tpu复合膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜及其制备工艺，其包括以下质量份数的组分：全氟聚醚改性聚氨酯60‑80份，改性聚苯胺20‑40份，疏水抗菌剂10‑20份。本申请具有TPU复合膜疏水疏油性能、抗菌性能和抗冲击性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及TPU复合膜领域，尤其是涉及一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜及其制备工艺。
背景技术
TPU即热塑性聚氨酯弹性体，是一类加热可塑化、溶剂可溶解的聚氨酯材料，具有独特的软硬段嵌段共聚物结构，因其同时具有橡胶的弹性和塑料的可加工性，被广泛应用于诸多领域，如汽车车体外部配件、电缆护套、胶带、滑雪鞋、齿轮、胶管、服装面料、充气产品和保护膜等。
通常，不同应用领域对TPU材料的性能有着不同的高要求。TPU复合膜起到保护作用，飞机坐垫用TPU复合膜可以保护坐垫，防止灰尘、杂物和人体体液污染坐垫。然而，传统的TPU材料疏水疏油的性能有限，在长期使用过程中，坐垫上不可避免的会积累污垢，产生异味，影响使用者的体验，故有待改善。
发明内容
为了提升TPU复合膜的疏水疏油性能，本申请提供一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜及其制备工艺。
本申请提供的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜及其制备工艺采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，采用如下的技术方案：一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
全氟聚醚改性聚氨酯60-80份
改性聚苯胺20-40份
疏水抗菌剂10-20份。
全氟聚醚改性聚氨酯引入全氟聚醚基团，具有良好的疏水性能、疏油性能和低表面能；改性聚苯胺通过改性处理，提升聚苯胺的疏水性能，从而提升TPU复合膜的耐脏污性能；疏水抗菌剂具有良好的疏水性能和疏油性能，可以减少细菌的粘附定植，与全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺和疏水抗菌剂协同作用，提升TPU复合膜的疏水性能、疏油性能和抗菌性能。
优选的，所述全氟聚醚改性聚氨酯包括抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯。
抗菌改性剂具有良好的抗菌性能；全氟聚醚具有良好的反应性能、疏水性能和疏油性能，可以提升全氟聚醚改性聚氨酯的自清洁能力，提升耐污性能和耐汗液性能；全氟聚醚可以降低聚氨酯的表面能，减少细菌的粘附，提升全氟聚醚改性聚氨酯的抗菌性能。
优选的，所述抗菌改性剂包括苯丙氨酸和聚乙烯亚胺。
苯丙氨酸是一种芳香族氨基酸，具有良好的疏水性能和抗菌性能，通过接枝改性聚乙烯亚胺，可以提升抗菌改性剂的疏水性能和抗菌性能；聚乙烯亚胺含有丰富的阳离子表面电荷，具有良好的抗菌性能；聚乙烯亚胺具有超支化结构，可以和全氟聚醚改性聚氨酯进行三维交联，提升TPU复合膜的稳定性和抗冲击性能。
优选的，所述聚氨酯包括生物基多元醇和4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。
生物基多元醇具有丰富的羟基、良好的反应性能和抗菌性能，与4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯反应得到的聚氨酯具有丰富的活性基团，可以和TPU复合膜体系中其他组分发生交联反应，提升体系的相容性和稳定性，从而提升TPU复合膜的疏水性能、疏油性能、抗菌性能和抗冲击性能。
优选的，所述抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯的质量比为(0.3-0.4)：0.8：1。
按照上述质量比制备的TPU复合膜具有良好的疏水性能、疏油性能、抗菌性能和抗冲击性能。
优选的，所述改性聚苯胺包括氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷。
苯胺可以和氨基苯磺酸反应得到磺化聚苯胺，具有良好的反应活性，可以接枝硅烷，提升改性聚苯胺的疏水性能；氨基改性笼型倍半硅氧烷具有反应性良好的活性基团，可以连接到磺化聚苯胺的分子链上，提升聚苯胺的疏水性能和疏油性能，减少细菌的粘附，提升抗菌性能。
优选的，所述氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷的质量比为0.7：1：(0.6-0.8)。
按照上述质量比制备的改性聚苯胺具有良好的疏水性能、疏油性能和抗菌性能。
优选的，所述疏水抗菌剂包括六钛酸钾晶须、纳米碳酸钙和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
六钛酸钾晶须具有良好的机械性能和稳定性，可以补强聚氨酯的结构缺陷，提升TPU复合膜的稳定性和抗冲击性能；纳米碳酸钙具有良好的抗菌性能，通过沉积在六钛酸钾晶须表面，和六钛酸钾晶须协同作用，提升TPU复合膜的抗冲击性能；γ-氨丙基三乙氧基硅烷可以增加疏水抗菌剂的疏水性，减少细菌的粘附作用，进一步提升TPU复合膜的抗菌性能。
优选的，所述疏水抗菌剂采用如下步骤制备：
将六钛酸钾晶须、氯化钙和聚乙二醇混合分散至去离子水中，得到混合浆液，在搅拌条件下向混合浆液中通入二氧化碳，升温反应，将反应后的混合浆液抽滤、洗涤得到固体产物，将固体产物干燥得到纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须；
将纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须分散至乙醇溶液中得到晶须分散液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷分散至无水乙醇中得到硅烷分散液，将硅烷分散液添加至晶须分散液中升温搅拌反应，将反应后的分散液抽滤、洗涤得到粗产物，将粗产物干燥后得到疏水抗菌剂。
按照上述步骤制备的TPU复合膜具有良好的疏水性能、疏油性能、抗菌性能和抗冲击性能。
第二方面，本申请提供一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜的制备工艺，采用如下技术方案：
一种应用于飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜的制备工艺，其特征在于：包括如下制备步骤：
将全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺和疏水抗菌剂混合搅拌得到混合物，将混合物密炼后挤出成型得到飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜。
按照上述步骤制备的TPU复合膜具有良好的疏水性能、疏油性能、抗菌性能和抗冲击性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.全氟聚醚改性聚氨酯引入全氟聚醚基团，具有良好的疏水性能、疏油性能和低表面能；改性聚苯胺通过改性处理，提升聚苯胺的疏水性能，从而提升TPU复合膜的耐脏污性能；疏水抗菌剂具有良好的疏水性能和疏油性能，可以减少细菌的粘附定植，与全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺和疏水抗菌剂协同作用，提升TPU复合膜的疏水性能、疏油性能和抗菌性能。
2.全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺和疏水抗菌剂具有良好的抗菌性能，可以协同作用，提升TPU复合膜的抗菌性能。
3.全氟聚醚改性聚氨酯和改性聚苯胺具有良好的反应性能，二者可以互相交联聚合，形成稳定性良好的三维交联结构；疏水抗菌剂可以补强分子间结构，进一步提升TPU复合膜的稳定性，从而提升TPU复合膜的抗冲击性能。
具体实施方式
本申请实施例公开一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜及其制备工艺，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明：
实施例
实施例1
制备全氟聚醚改性聚氨酯
将43g苯丙氨酸、5g的N-羟基丁二酰亚胺(CAS号：6066-82-6)和5g的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(CAS号：1892-57-5)溶于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌反应2h活化得到苯丙氨酸溶液，将聚乙烯亚胺(CAS号9002-98-6)在烘箱中以60℃干燥4h，将7.15g干燥后的聚乙烯亚胺分散至N，N-二甲基甲酰胺中得到聚乙烯亚胺溶液，将聚乙烯亚胺溶液加入苯丙氨酸溶液中得到混合溶液，以200r/min的速度搅拌反应24h，将反应后的混合溶液在截留分子量为3500的透析袋中进行透析，将透析后的混合溶液过滤得到沉淀物，向沉淀物中添加三氟乙酸反应4h，将反应后的沉淀物用***沉降得到白色沉淀物，用无水乙醇洗涤后在80℃烘箱干燥4h得到抗菌改性剂，上述苯丙氨酸为Z-L-苯丙氨酸-N-酸酐(CAS号：25613-60-9)。
将5g无水甘油(CAS号:556-52-5)和10g氢氧化钾(CAS号：1310-58-3)分散至100g丙酮中得到催化剂溶液，将55g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、70g木质素(CAS号：9005-53-2)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到生物基多元醇。
将42.8g的生物基多元醇、57.2g的4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(CAS号:822-06-0)和2g的过硫酸钾混合，在80℃反应1h后得到聚氨酯，将38.1g全氟聚醚(CAS号:69991-67-9)和14.29g抗菌改性剂添加至47.61g聚氨酯中，在80℃反应1h得到全氟聚醚改性聚氨酯。
制备改性聚苯胺
将1g氯化铵、10mL去离子水、5mL丙醇和1mL乙腈混合分散得到氯化铵混合液，将22.5g的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(CAS号:2530-83-8)滴加至氯化铵混合液中，在80℃水浴中、以800r/min的速度搅拌反应12h，将反应后的溶液冷却至30℃后在四氢呋喃中沉淀得到固体，过滤后在40℃烘箱干燥8h得到氨基改性笼型倍半硅氧烷；将13.04g氨基改性笼型倍半硅氧烷、15.22g氨基苯磺酸混合分散至100mL的1mol/L的盐酸水溶液中，超声10min后得到混合液，将21.74g苯胺和含有2.2g过硫酸铵的盐酸水溶液以30滴/min的速度滴加至混合液中，水浴20℃搅拌反应8h，将反应后的混合液过滤得到聚合物，用体积比为1:1的乙醇水溶液洗涤三次，将洗涤后的聚合物在60℃真空干燥12h，得到改性聚苯胺。
制备疏水抗菌剂
将30g六钛酸钾晶须、20g氯化钙和5g聚乙二醇混合分散至100mL去离子水中，得到混合浆液，在搅拌条件下向混合浆液中通入二氧化碳，升温至80℃反应2h，将反应后的混合浆液抽滤，用去离子水洗涤得到固体产物，将固体产物在100℃干燥2h得到纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须；
将25g纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须分散至乙醇溶液中得到晶须分散液，将5g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CAS号:919-30-2)分散至无水乙醇中得到硅烷分散液，将硅烷分散液添加至晶须分散液中升温至80℃在400r/min搅拌反应4h，将反应后的分散液抽滤，用无水乙醇洗涤得到粗产物，将粗产物在100℃干燥6h后得到疏水抗菌剂。
制备耐污耐汗液TPU复合膜
将60g全氟聚醚改性聚氨酯、20g改性聚苯胺和10g疏水抗菌剂混合搅拌得到混合物，将混合物在230℃密炼后1h后挤出成型，得到飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜。
实施例2
制备全氟聚醚改性聚氨酯
将43g苯丙氨酸、5g的N-羟基丁二酰亚胺(CAS号：6066-82-6)和5g的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(CAS号：1892-57-5)溶于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌反应2h活化得到苯丙氨酸溶液，将聚乙烯亚胺(CAS号9002-98-6)在烘箱中以60℃干燥4h，将7.15g干燥后的聚乙烯亚胺分散至N，N-二甲基甲酰胺中得到聚乙烯亚胺溶液，将聚乙烯亚胺溶液加入苯丙氨酸溶液中得到混合溶液，以200r/min的速度搅拌反应24h，将反应后的混合溶液在截留分子量为3500的透析袋中进行透合溶液过滤得到沉淀物，向沉淀物中添加三氟乙酸反应4h，将反应后的沉淀物用***沉降得到白色沉淀物，用无水乙醇洗涤后在80℃烘箱干燥4h得到抗菌改性剂，上述苯丙氨酸为Z-L-苯丙氨酸-N-酸酐(CAS号：25613-60-9)。
将5g无水甘油(CAS号:556-52-5)和10g氢氧化钾(CAS号：1310-58-3)分散至100g丙酮中得到催化剂溶液，将55g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、70g木质素(CAS号：9005-53-2)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到生物基多元醇。
将42.8g的生物基多元醇、57.2g的4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(CAS号:822-06-0)和2g的过硫酸钾混合，在80℃反应1h后得到聚氨酯，将36.36g全氟聚醚(CAS号:69991-67-9)和18.18g抗菌改性剂添加至45.45g聚氨酯中，在80℃反应1h得到全氟聚醚改性聚氨酯。
制备改性聚苯胺
将1g氯化铵、10mL去离子水、5mL丙醇和1mL乙腈混合分散得到氯化铵混合液，将22.5g的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(CAS号:2530-83-8)滴加至氯化铵混合液中，在80℃水浴中、以800r/min的速度搅拌反应12h，将反应后的溶液冷却至30℃后在四氢呋喃中沉淀得到固体，过滤后在40℃烘箱干燥8h得到氨基改性笼型倍半硅氧烷；将16g氨基改性笼型倍半硅氧烷、14g氨基苯磺酸混合分散至100mL的1mol/L的盐酸水溶液中，超声10min后得到混合液，将20g苯胺和含有2.2g过硫酸铵的盐酸水溶液以30滴/min的速度滴加至混合液中，水浴20℃搅拌反应8h，将反应后的混合液过滤得到聚合物，用体积比为1:1的乙醇水溶液洗涤三次，将洗涤后的聚合物在60℃真空干燥12h，得到改性聚苯胺。
制备疏水抗菌剂
将30g六钛酸钾晶须、20g氯化钙和5g聚乙二醇混合分散至100mL去离子水中，得到混合浆液，在搅拌条件下向混合浆液中通入二氧化碳，升温至80℃反应2h，将反应后的混合浆液抽滤，用去离子水洗涤得到固体产物，将固体产物在100℃干燥2h得到纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须；
将25g纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须分散至乙醇溶液中得到晶须分散液，将5g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CAS号:919-30-2)分散至无水乙醇中得到硅烷分散液，将硅烷分散液添加至晶须分散液中升温至80℃在400r/min搅拌反应4h，将反应后的分散液抽滤，用无水乙醇洗涤得到粗产物，将粗产物在100℃干燥6h后得到疏水抗菌剂。
制备耐污耐汗液TPU复合膜
将80g全氟聚醚改性聚氨酯、40g改性聚苯胺和20g疏水抗菌剂混合搅拌得到混合物，将混合物在230℃密炼后1h后挤出成型，得到飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜。
实施例3
制备全氟聚醚改性聚氨酯
将43g苯丙氨酸、5g的N-羟基丁二酰亚胺(CAS号：6066-82-6)和5g的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(CAS号：1892-57-5)溶于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌反应2h活化得到苯丙氨酸溶液，将聚乙烯亚胺(CAS号9002-98-6)在烘箱中以60℃干燥4h，将7.15g干燥后的聚乙烯亚胺分散至N，N-二甲基甲酰胺中得到聚乙烯亚胺溶液，将聚乙烯亚胺溶液加入苯丙氨酸溶液中得到混合溶液，以200r/min的速度搅拌反应24h，将反应后的混合溶液在截留分子量为3500的透析袋中进行透合溶液过滤得到沉淀物，向沉淀物中添加三氟乙酸反应4h，将反应后的沉淀物用***沉降得到白色沉淀物，用无水乙醇洗涤后在80℃烘箱干燥4h得到抗菌改性剂，上述苯丙氨酸为Z-L-苯丙氨酸-N-酸酐(CAS号：25613-60-9)。
将5g无水甘油(CAS号:556-52-5)和10g氢氧化钾(CAS号：1310-58-3)分散至100g丙酮中得到催化剂溶液，将55g环氧丙烷(CAS号：75-56-9)、70g木质素(CAS号：9005-53-2)和催化剂溶液在高压反应釜中混合搅拌均匀，在150℃下保温2h，磁力搅拌转速400rpm/min，得到生物基多元醇。
将42.8g的生物基多元醇、57.2g的4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(CAS号:822-06-0)和2g的过硫酸钾混合，在80℃反应1h后得到聚氨酯，将37.21g全氟聚醚(CAS号:69991-67-9)和16.28g抗菌改性剂添加至46.51g聚氨酯中，在80℃反应1h得到全氟聚醚改性聚氨酯。
制备改性聚苯胺
将1g氯化铵、10mL去离子水、5mL丙醇和1mL乙腈混合分散得到氯化铵混合液，将22.5g的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(CAS号:2530-83-8)滴加至氯化铵混合液中，在80℃水浴中、以800r/min的速度搅拌反应12h，将反应后的溶液冷却至30℃后在四氢呋喃中沉淀得到固体，过滤后在40℃烘箱干燥8h得到氨基改性笼型倍半硅氧烷；将14.58g氨基改性笼型倍半硅氧烷、14.58g氨基苯磺酸混合分散至100mL的1mol/L的盐酸水溶液中，超声10min后得到混合液，将20.84g苯胺和含有2.2g过硫酸铵的盐酸水溶液以30滴/min的速度滴加至混合液中，水浴20℃搅拌反应8h，将反应后的混合液过滤得到聚合物，用体积比为1:1的乙醇水溶液洗涤三次，将洗涤后的聚合物在60℃真空干燥12h，得到改性聚苯胺。
制备疏水抗菌剂将30g六钛酸钾晶须、20g氯化钙和5g聚乙二醇混合分散至100mL去离子水中，得到混合浆液，在搅拌条件下向混合浆液中通入二氧化碳，升温至80℃反应2h，将反应后的混合浆液抽滤，用去离子水洗涤得到固体产物，将固体产物在100℃干燥2h得到纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须；
将25g纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须分散至乙醇溶液中得到晶须分散液，将5g的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(CAS号:919-30-2)分散至无水乙醇中得到硅烷分散液，将硅烷分散液添加至晶须分散液中升温至80℃在400r/min搅拌反应4h，将反应后的分散液抽滤，用无水乙醇洗涤得到粗产物，将粗产物在100℃干燥6h后得到疏水抗菌剂。
制备耐污耐汗液TPU复合膜
将70g全氟聚醚改性聚氨酯、30g改性聚苯胺和15g疏水抗菌剂混合搅拌得到混合物，将混合物在230℃密炼后1h后挤出成型，得到飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜。
实施例4
实施例4以实施例3为基础，实施例4和实施例3的区别仅在于实施例4中抗菌改性剂的用量为12.2g，全氟聚醚的用量为39.02g，聚氨酯的用量为48.78g。
实施例5
实施例5以实施例3为基础，实施例5和实施例3的区别仅在于实施例5中抗菌改性剂的用量为20g，全氟聚醚的用量为35.56g，聚氨酯的用量为44.44g。
实施例6
实施例6以实施例3为基础，实施例6和实施例3的区别仅在于实施例6中氨基苯磺酸的用量为15.91g，苯胺的用量为22.73g，氨基改性笼型倍半硅氧烷的用量为11.36g。
实施例7
实施例7以实施例3为基础，实施例7和实施例3的区别仅在于实施例7中氨基苯磺酸的用量为13.46g，苯胺的用量为19.23g，氨基改性笼型倍半硅氧烷的用量为17.31g。
实施例8
实施例8以实施例3为基础，实施例8和实施例3的区别仅在于实施例8中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的抗菌改性剂替换为聚苯丙氨酸。
实施例9
实施例9以实施例3为基础，实施例9和实施例3的区别仅在于实施例9中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的抗菌改性剂替换为聚乙烯亚胺。
实施例10
实施例10以实施例3为基础，实施例10和实施例3的区别仅在于实施例10中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的全氟聚醚替换为聚醚多元醇。
实施例11
实施例11以实施例3为基础，实施例11和实施例3的区别仅在于实施例11中制备改性聚苯胺时氨基苯磺酸的用量为0g，苯胺的用量为35.42g，氨基改性笼型倍半硅氧烷的用量为14.58g。
实施例12
实施例12以实施例3为基础，实施例12和实施例3的区别仅在于实施例12中将制备改性聚苯胺步骤的氨基改性笼型倍半硅氧烷替换为笼型倍半硅氧烷。
实施例13
实施例13以实施例3为基础，实施例13和实施例3的区别仅在于实施例13中制备疏水抗菌剂步骤不在六钛酸钾晶须表面负载纳米碳酸钙。
实施例14
实施例14以实施例3为基础，实施例14和实施例3的区别仅在于实施例14中制备疏水抗菌剂步骤不使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须进行改性处理。
对比例1
对比例1以实施例3为基础，对比例1和实施例3的区别仅在于对比例1将全氟聚醚改性聚氨酯替换为聚氨酯。
对比例2
对比例2以实施例3为基础，对比例2和实施例3的区别仅在于对比例2将改性聚苯胺替换为聚苯胺。
对比例3
对比例3以实施例3为基础，对比例3和实施例3的区别仅在于对比例3将疏水抗菌剂替换为六钛酸钾晶须。
性能检测试验
(1)选取《GB/T31402-2015塑料塑料表面抗菌性能试验方法》为标准，将TPU复合膜裁剪成50mm*50mm的大小，准备三个试样，接种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，测试抑菌率，测量后取平均值，结果记录在表1中。
(2)疏水性能和疏油性能测试：使用接触角测量仪测量TPU复合膜的水接触角和油接触角，每个试样测试三次，测量后取平均值，结果记录在表1中。
(3)选取《GB/T8809-2015塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》为标准，将TPU保护膜裁制成10cm*10cm的试样，调试仪器精度后，对10个试样进行保护膜的抗冲击性能测试，记录每个试样可承受的最大冲击能量，测量后取平均值，结果记录在表1中。
表1TPU复合膜抗菌性能、疏水性能、疏油性能和抗冲击性能检测结果
由表1可知，实施例1-3的大肠杆菌抑菌率大于96.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率大于96.5％，水接触角大于131.4°，油接触角大于142.3°，最大冲击能量大于2.33J，从而看出本申请所制备的TPU复合膜具有良好的抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能。
由表1可知，实施例4、5与实施例3的区别仅在于：实施例4中抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯的质量比为0.25:0.8:1，实施例5中抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯的质量比为0.45:0.8:1，实施例4、5中的大肠杆菌抑菌率小于93.8％，金黄色葡萄球菌抑菌率小于93.2％，水接触角小于129.8°，油接触角小于140.5°，最大冲击能量小于2.17J，实施例3中的大肠杆菌抑菌率为97.3％，金黄色葡萄球菌抑菌率为97.8％，水接触角为132.4°，油接触角为143.7°，最大冲击能量为2.56J，实施例4、5和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降；这是因为抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯的质量比不在限定范围之内，全氟聚醚的用量增加或是减少会影响全氟聚醚改性聚氨酯的稳定性和各组分之间的协同作用，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降。
由表1可知，实施例6、7与实施例3的区别仅在于：实施例6中氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷的质量比为0.7:1:0.5，实施例7中氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷的质量比为0.7:1:0.9，实施例6、7中的大肠杆菌抑菌率小于94.2％，金黄色葡萄球菌抑菌率小于93.8％，水接触角小于127.6°，油接触角小于138.3°，最大冲击能量小于2.13J，实施例6、7和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降；这是因为氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷的质量比不在限定范围之内，过多或是过少的氨基改性笼型倍半硅氧烷会影响改性聚苯胺的稳定性、抗菌性能和疏水疏油性能，削弱改性聚苯胺与全氟聚醚改性聚氨酯、疏水抗菌剂之间的协同作用，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降。
由表1可知，实施例8、9、10与实施例3的区别仅在于：实施例8中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的抗菌改性剂替换为聚苯丙氨酸，实施例9中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的抗菌改性剂替换为聚乙烯亚胺，实施例10中将制备全氟聚醚改性聚氨酯步骤的全氟聚醚替换为聚醚多元醇，实施例8、9、10中的大肠杆菌抑菌率小于91.2％，金黄色葡萄球菌抑菌率小于91.6％，水接触角小于129.7°，油接触角小于135.2°，最大冲击能量小于2.05J，实施例8、9、10和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降；这是因为如果将抗菌改性剂替换为单一的聚苯丙氨酸或是聚乙烯亚胺，缺乏二者之间的协同增效作用，如果将全氟聚醚替换为普通的聚醚多元醇，缺乏氟原子的引入，TPU复合膜的表面能有所上升，均会影响体系的整体稳定性，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降。
由表1可知，实施例11、12与实施例3的区别仅在于：实施例11中制备改性聚苯胺时不添加氨基苯磺酸，实施例12中将制备改性聚苯胺步骤的氨基改性笼型倍半硅氧烷替换为笼型倍半硅氧烷，实施例11、12中的大肠杆菌抑菌率小于88.6％，金黄色葡萄球菌抑菌率小于88.9％，水接触角小于126.3°，油接触角小于130.5°，最大冲击能量小于1.84J，实施例11、12和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降；这是因为不添加氨基苯磺酸或是将氨基改性笼型倍半硅氧烷替换为笼型倍半硅氧烷都会减少改性聚苯胺的活性位点，与TPU复合膜中其他组分的反应性下降，体系的相容性和稳定性减弱，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降。
由表1可知，实施例13、14与实施例3的区别仅在于：实施例13中制备疏水抗菌剂步骤不在六钛酸钾晶须表面负载纳米碳酸钙，实施例14中制备疏水抗菌剂步骤不使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须进行改性处理，实施例13、14中的大肠杆菌抑菌率小于82.7％，金黄色葡萄球菌抑菌率小于83.3％，水接触角小于119.3°，油接触角小于126.2°，最大冲击能量小于1.55J，实施例12和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降；这是因为缺乏纳米碳酸钙或是γ-氨丙基三乙氧基硅烷的改性处理，疏水抗菌剂组分之间的协同增效作用下降，体系相容性下降，进而疏水抗菌剂和改性聚苯胺、全氟聚醚改性聚氨酯之间的协同作用减弱，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有所下降。
由表1可知，对比例1与实施例3的区别仅在于：对比例1将全氟聚醚改性聚氨酯替换为聚氨酯，对比例1中的大肠杆菌抑菌率为72.5％，金黄色葡萄球菌抑菌率为73.3％，水接触角为110.6°，油接触角为114.1°，最大冲击能量为1.12J，对比例1和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降；这是因为将全氟聚醚改性聚氨酯替换为聚氨酯，缺乏氟原子的引入和抗菌改性剂的改性处理，聚氨酯的表面能上升，疏水疏油性能下降，细菌粘附增加，抗菌性能减弱，体系相容性降低，与改性聚苯胺、疏水抗菌剂的协同作用减弱，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降。
由表1可知，对比例2与实施例3的区别仅在于：对比例2将改性聚苯胺替换为聚苯胺，对比例2中的大肠杆菌抑菌率为75.4％，金黄色葡萄球菌抑菌率为76.2％，水接触角为112.8°，油接触角为113.6°，最大冲击能量为1.24J，对比例2和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降；这是因为将改性聚苯胺替换为聚苯胺，聚苯胺缺乏氨基苯磺酸和氨基改性笼型倍半硅氧烷的改性处理，活性基团减少，抗菌性能和疏水疏油性能下降，与TPU复合膜中其他组分的反应性和协同作用减弱，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降。
由表1可知，对比例3与实施例3的区别仅在于：对比例3将疏水抗菌剂替换为六钛酸钾晶须，对比例3中的大肠杆菌抑菌率为70.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率为70.8％，水接触角为111.7°，油接触角为114.2°，最大冲击能量为0.93J，对比例3和实施例3相比，抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降；这是因为将疏水抗菌剂替换为六钛酸钾晶须，缺乏纳米碳酸钙和硅烷的改性处理，六钛酸钾晶须的体系相容性下降，补强分子缺陷的能力降低，与全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺之间的协同作用减弱，从而抗菌性能、疏水疏油性能和抗冲击性能均有明显下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
全氟聚醚改性聚氨酯60-80份
改性聚苯胺20-40份
疏水抗菌剂10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述全氟聚醚改性聚氨酯包括抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯。
3.根据权利要求2所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述抗菌改性剂包括苯丙氨酸和聚乙烯亚胺。
4.根据权利要求3所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述聚氨酯包括生物基多元醇和4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。
5.根据权利要求4所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述抗菌改性剂、全氟聚醚和聚氨酯的质量比为（0.3-0.4）：0.8：1。
6.根据权利要求1所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述改性聚苯胺包括氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述氨基苯磺酸、苯胺和氨基改性笼型倍半硅氧烷的质量比为0.7：1：（0.6-0.8）。
8.根据权利要求1所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述疏水抗菌剂包括六钛酸钾晶须、纳米碳酸钙和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
9.根据权利要求8所述的一种飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜，其特征在于：所述疏水抗菌剂采用如下步骤制备：
将六钛酸钾晶须、氯化钙和聚乙二醇混合分散至去离子水中，得到混合浆液，在搅拌条件下向混合浆液中通入二氧化碳，升温反应，将反应后的混合浆液抽滤、洗涤得到固体产物，将固体产物干燥得到纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须；
将纳米碳酸钙包覆的六钛酸钾晶须分散至乙醇溶液中得到晶须分散液，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷分散至无水乙醇中得到硅烷分散液，将硅烷分散液添加至晶须分散液中升温搅拌反应，将反应后的分散液抽滤、洗涤得到粗产物，将粗产物干燥后得到疏水抗菌剂。
10.一种应用于如权利要求1所述的飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜的制备工艺，其特征在于：包括如下制备步骤：
将全氟聚醚改性聚氨酯、改性聚苯胺和疏水抗菌剂混合搅拌得到混合物，将混合物密炼后挤出成型得到飞机坐垫用耐污耐汗液TPU复合膜。
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