本发明涉及海绵材料，尤其涉及一种抗菌纤维海绵材料及其制备方法。
背景技术：
1、海绵是一种具有良好吸水性能的多孔材料，具有较好的吸湿性、保温隔热、吸音减震、阻燃防静电等特性，广泛地应用在汽车、家具、日用品、内衣等各领域产品的生产和防护当中。随着人民生活水平的提高及经济的快速发展，对海绵材料的要求不再仅仅停留在满足基本的吸湿、保温隔热、吸音减震、阻燃防静电等功能，人们现在更关注其使用安全性和环保性。
2、海绵材料由于具有较好的吸湿性，很容易因为吸收环境中的湿气而导致内部滋生各种细菌，尤其是气候温暖潮湿的地方，湿热的海绵材料内部为霉菌等细菌的滋生提供了温床，不仅给使用带来不便，同时给人们的健康造成隐患。为了赋予海绵材料抗菌功能，目前常见的做法是在其中掺入抗菌剂，然而，现有的抗菌剂与海绵材料基材之间的相容性不佳，长期使用抗菌稳定性不足，抗菌效果仍然有待进一步提高。除此之外，市面上的抗菌海绵材料还或多或少存在机械力学性能有限，手感差，稳定性不足，很容易变形，使用寿命较短，抗菌广谱性不够等技术缺陷。
3、为了解决上述问题，授权公告号为cn117186347b的中国发明专利公开了一种改性竹纤维海绵，按照重量份数计算，包括：35-55份改性多异氰酸酯、95-110份多元醇、10-20份改性竹纤维、1.5-2.5份发泡剂、0.6-1.2份硅油和0.3-0.5份催化剂。该发明制备了一种改性竹纤维海绵，成分中采用改性多异氰酸酯和多元醇作为反应原料，以改性竹纤维作为改性原料，制备得到的改性竹纤维海绵不仅增强了海绵的抑菌性能，还改善了传统竹纤维海绵的基础性能，比如手感、强度、弹性以及耐老化性。然而，其耐湿热老化性能和耐变形能力仍然有待进一步提高。
4、因此，开发一种抗菌效果显著，机械力学性能佳，耐湿热老化性能好，耐压缩永久变形能力强，手感佳，使用寿命长的抗菌纤维海绵材料及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进海绵材料领域的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种抗菌效果显著，机械力学性能佳，耐湿热老化性能好，耐压缩永久变形能力强，手感佳，使用寿命长的抗菌纤维海绵材料及其制备方法。
2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种抗菌纤维海绵材料，是由如下按重量份计的各原料制成：氧化石墨烯纤维10-20份、海藻酸纤维3-5份、端基为环氧基的聚醚砜型超支化环氧树脂15-25份、聚氨丙基双胍3-5份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐5-8份、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮1-3份、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺2-4份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮1-3份、可聚合型酯30-40份、引发剂0.5-0.8份、发泡剂2-4份、糖精钠1-2份、海藻酸钠0.3-0.6份。
3、优选的，所述发泡剂为发泡剂tsh、n,n'-二亚硝基-n,n'-二甲基对苯二酰胺按质量比1:(1-2)混合形成的混合物。
4、优选的，所述引发剂为过氧化二异丙苯。
5、优选的，所述可聚合型酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯按质量比1:(0.8-1.2):(1-2)混合形成的混合物。
6、优选的，所述聚氨丙基双胍的cas号为133029-32-0，货号为p914934-500g，由麦克林提供。
7、优选的，所述端基为环氧基的聚醚砜型超支化环氧树脂的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述端基为环氧基的聚醚砜型超支化环氧树脂是按授权公告号为cn104311832b的中国发明专利实施案例18的方法制成。
8、优选的，所述海藻酸纤维的细度为0.8-1.1dtex，长度为5-15mm。
9、优选的，所述氧化石墨烯纤维的细度为0.3-0.8dtex，长度为6-20mm。
10、本发明的另一个目的，在于提供一种所述抗菌纤维海绵材料的制备方法，包括如下步骤：
11、步骤s1、将除糖精钠和海藻酸钠以外的其它各原料按重量份分散均匀后，加入到模具中，在110-120℃下密封发泡成型8-20min，脱模，得到纤维海绵材料初生品；
12、步骤s2、将经过步骤s1制成的纤维海绵材料初生品浸泡在50-60℃的糖精钠和海藻酸钠的混合水溶液中15-25h，取出后依次经过水洗、干燥，得到抗菌纤维海绵材料。
13、优选的，所述糖精钠和海藻酸钠的混合水溶液中糖精钠与水的质量比为1:(6-10)。
14、相比于现有技术，本发明的有益效果为：
15、(1)本发明公开的抗菌纤维海绵材料的制备方法，工艺简单，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，对设备依赖性低，耗能少，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。
16、(2)本发明公开的抗菌纤维海绵材料，由如下按重量份计的各原料制成：氧化石墨烯纤维10-20份、海藻酸纤维3-5份、端基为环氧基的聚醚砜型超支化环氧树脂15-25份、聚氨丙基双胍3-5份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐5-8份、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮1-3份、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺2-4份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮1-3份、可聚合型酯30-40份、引发剂0.5-0.8份、发泡剂2-4份、糖精钠1-2份、海藻酸钠0.3-0.6份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的纤维海绵材料抗菌效果显著，机械力学性能佳，耐湿热老化性能好，耐压缩永久变形能力强，手感佳，使用寿命长。其中添加的氧化石墨烯纤维和海藻酸纤维表面均含有较多的含氧基团，与其它原料之间的相容性好，进而能提高产品性能稳定性，延长其使用寿命。氧化石墨烯纤维、海藻酸纤维、聚氨丙基双胍、咪唑盐、咪唑酮盐、糖精盐和海藻酸盐协同作用，能赋予产品优异的抗菌效果，使得其抗菌广谱性和稳定性更好，产品使用寿命更长。
17、(3)本发明公开的抗菌纤维海绵材料，含有不饱和烯键的单体能在引发剂的作用下发生共聚反应，含有环氧基的原料能与含有氨基的原料发生环氧开环反应，糖精钠、海藻酸钠又能与1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐发生离子交换反应，使得制成的海绵材料产品分子结构中同时存在多种互穿网络结构，不仅能提高产品性能稳定性，还有利于改善机械力学性能、耐湿热老化性能和耐压缩永久变形能力，进而延长其使用寿命。
18、(4)本发明公开的抗菌纤维海绵材料，通过各原料配比、发泡剂及制备工艺参数的合理选取，使得制成的海绵材料孔径均匀，开孔率高，手感和机械力学性能佳，耐永久变形能力和耐湿热老化性能好，进而有效改善海绵材料的使用效果，延长其使用寿命。
1.一种抗菌纤维海绵材料，其特征在于，由如下按重量份计的各原料制成：氧化石墨烯纤维10-20份、海藻酸纤维3-5份、端基为环氧基的聚醚砜型超支化环氧树脂15-25份、聚氨丙基双胍3-5份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐5-8份、双(1-乙烯基咪唑-2-)酮1-3份、2-甲基-n-[2-(2-氧-1-咪唑烷基)乙基]-2-丙烯酰胺2-4份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮1-3份、可聚合型酯30-40份、引发剂0.5-0.8份、发泡剂2-4份、糖精钠1-2份、海藻酸钠0.3-0.6份。
2.如权利要求1所述的抗菌纤维海绵材料，其特征在于，所述发泡剂为发泡剂tsh、n,n'-二亚硝基-n,n'-二甲基对苯二酰胺按质量比1:(1-2)混合形成的混合物。
3.如权利要求1所述的抗菌纤维海绵材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异丙苯。
4.如权利要求1所述的抗菌纤维海绵材料，其特征在于，所述可聚合型酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯按质量比1:(0.8-1.2):(1-2)混合形成的混合物。
5.如权利要求1所述的抗菌纤维海绵材料，其特征在于，所述海藻酸纤维的细度为0.8-1.1dtex，长度为5-15mm。
6.如权利要求1所述的抗菌纤维海绵材料，其特征在于，所述氧化石墨烯纤维的细度为0.3-0.8dtex，长度为6-20mm。
7.一种如权利要求1-6任一项所述抗菌纤维海绵材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.一种如权利要求7所述抗菌纤维海绵材料的制备方法，其特征在于，所述糖精钠和海藻酸钠的混合水溶液中糖精钠与水的质量比为1:(6-10)。
