CN116813871A - 一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法，所述生物基聚氨酯弹性体至少包括以下原料：生物基聚碳酸酯二元醇、二异氰酸酯、绿色催化剂、小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链剂以及双端卤素烷烃。其中，通过添加小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链和双端卤素烷烃，能够实现高效广谱抗菌，赋予材料高强高韧特性。通过本发明提供的一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法，获得的生物基聚氨酯弹性体成型后拉伸强度可达到64.4MPa，并且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有高效抗菌作用，抗菌率可达到99.9％，材料绿色环保，在医用和食品包装等领域有着广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术与科学领域，特别涉及一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法。
背景技术
聚氨酯弹性体(Thermoplastic Urethane，TPU)具有可设计强、力学性能优和加工性能好等特点，在汽车、医疗、电子、服装和鞋材等行业应用广泛。然而，大部分用于合成TPU的单体都来源于石油资源，利用生物基资源合成制备TPU对解决能源及生态环境问题起到积极作用。
随着公众健康意识的增强，对材料的抗菌性能要求也逐步提高。因此，具有高强高韧、可再加工，且具有优异抗菌性能的生物基聚氨酯弹性体设计与制备技术，其应用前景广阔。目前，研究较多的抗菌原料是无机、有机和天然抗菌原料。天然抗菌原料，如壳聚糖，具有较高的阳离子电荷密度，能很大程度结合带负电荷的细胞壁起到抗菌作用，但因其大分子交联结构的存在，溶解性较差，难以通过合成的方法引入聚氨酯中，得到具有抗菌功能的聚氨酯。无机抗菌材料研究较多的是纳米金属离子(银、铜、锌等)和无机金属氧化物(氧化锌、二氧化钛等)，其存在抗菌持久性较差，在体系中容易发生团聚的现象，并且会使聚氨酯的物性发生改变，降低其力学等性能。例如在中国专利CN202210226640.9中公开了一种具有远红外保暖功能的抗菌聚氨酯弹性体及制备方法，该聚氨酯弹性体中无机抗菌剂为CuO，在制备过程中，极易产生团聚现象，不易均匀分散，从而影响弹性体的性能与使用寿命，且铜离子由于颜色过深导致其应用范围受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法，获得的生物基聚氨酯弹性体具有高强高韧特性，并且能够实现高效广谱抗菌。同时，对环境友好，具有很好的可回收利用及可再加工性，有效改善能源及生态环境问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体，其特征在于，所述生物基聚氨酯弹性体至少包括以下原料：
在发明的一些实施方式中，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种混合。所述绿色催化剂为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、N-甲基咪唑、N，N-二甲基环己胺、醋酸铋或异辛酸铋中的任一种。所述小分子胺类扩链剂包含异佛尔酮二胺、二氯二苯基甲烷二胺或3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或几种混合。
在发明的一些实施方式中，所述含叔胺结构的小分子扩链剂包括N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺或N-丁基二乙醇胺的中的一种或几种混合，且所述含叔胺结构的小分子扩链剂的结构式为，其中，n为1～4的整数。所述双端卤素烷烃包括1,6-二碘己烷和1,6-二溴己烷中的一种或两种混合，且所述双端卤素烷烃的用量为所述含叔胺结构的小分子扩链剂的用量的50％。
本发明还提供一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，包括如下步骤：
将生物基聚碳酸酯二元醇在110℃～130℃、-0.1MPa条件下干燥1～2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇；
在所述除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入二异氰酸酯和绿色催化剂，在90℃～95℃下搅拌反应2h～3h，混合均匀，获得预聚物；
将所述预聚物降温至70℃～75℃，加入小分子胺类扩链剂和含叔胺结构的小分子扩链剂，进行扩链反应2～3h，获得中间体；
在所述中间体中加入双端卤素烷烃，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，获得均质混合液；
将所述均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
在发明的一些实施方式中，所述生物基聚氨酯弹性体包括双重抗菌功能结构，所述双重抗菌功能结构至少包括季铵盐阳离子和双端卤代烷烃，其中，季铵盐阳离子是通过所述含叔胺结构的小分子扩链剂和所述双端卤素烷烃发生季铵化反应获得。
在发明的一些实施方式中，所述生物基聚氨酯弹性体包括可实现高强高韧特性的功能结构，所述功能结构至少包括脲键与所述季铵盐阳离子形成的交联结构。
在发明的一些实施方式中，所述生物基聚碳酸酯二元醇通过生物基小分子二元醇和生物基三亚甲基碳酸酯，在所述绿色催化剂存在下进行开环反应，并减压抽出小分子物质后获得，所述生物基聚碳酸酯二元醇的数均分子量为1000～3000，羟值为20mgKOH/g～450mgKOH/g；
其中，所述生物基小分子二元醇选自生物基乙二醇、生物基1,4-丁二醇或生物基1,5-戊二醇中的任意一种。
综上所述，本发明提供一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法，以生物基聚碳酸酯二元醇和二异氰酸酯为原料，添加小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链剂以及双端卤素烷烃，得到具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。结合季铵盐阳离子与双端卤代烷烃两种抗菌因素，实现了高效广谱抗菌。且分子链结构中的多重氢键网络结构，使分子间作用力增强，赋予材料高强高韧特性。同时，以双端卤素烷烃为交联剂实现了生物基聚氨酯弹性体的动态交联，使生物基聚氨酯弹性体具有可回收利用及可再加工性，且生物基原料绿色环保，材料绿色环保，在医用和食品包装等领域有着广阔的应用前景。
附图说明
图1为一实施例中具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。如没有特别说明，以下实施例所示的“％”和“份”分别是指“质量％”和“质量份”。
在有机抗菌原料中，胍、季铵盐、吡啶和N-卤胺等基团，具有良好的抗菌作用，可通过化学反应将其引入到聚氨酯分子链上得到抗菌性聚氨酯。此外，卤代烷烃具有广谱杀菌作用，可释放活性卤素并直接卤化微生物蛋白质，使菌体蛋白和酶受到破坏，致使微生物代谢功能发生障碍而死亡。本发明合成制备出具有双重抗菌作用的高强高韧生物基聚氨酯弹性体，能够广泛应用在医用和食品包装等领域。
本发明提供的一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体，至少包括生物基聚碳酸酯二元醇、二异氰酸酯、绿色催化剂，小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链剂和双端卤素烷烃等原料。通过本发明获得生物基聚氨酯弹性体，具有双重抗菌功能结构的和高强高韧特性功能结构，提高了生物基聚氨酯弹性体的抗菌、强度和韧性等性能，能够回收利用和再加工。
在本发明一实施例中，在生物基聚氨酯弹性体中，生物基聚碳酸酯二元醇的含量例如为90.0～100.0质量份，又例如为100.0质量份。生物基聚碳酸酯二元醇的数均分子量例如为1000～3000，羟值例如为20mgKOH/g～450mgKOH/g。在本实施例中，生物基聚碳酸酯二元醇例如由生物基小分子二元醇和生物基三亚甲基碳酸酯在绿色催化剂条件下进行开环反应，并减压抽出小分子物质后获得。其中，生物基小分子二元醇例如选自生物基乙二醇、生物基1,4-丁二醇或生物基1,5-戊二醇中的任意一种。
在本发明一实施例中，在生物基聚氨酯弹性体中，二异氰酸酯的含量例如为30.0～40.0质量份，又例如为35.0质量份。在本实施例中，二异氰酸酯例如选择为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种混合。绿色催化剂的含量例如为0.6～0.8质量份，且绿色催化剂例如选择为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(1,8-diazabicycloundecano-7ene，DBU)、N-甲基咪唑、N，N-二甲基环己胺、醋酸铋或异辛酸铋中的一种。通过选择绿色催化剂，大大提高生物基聚碳酸酯二元醇和二异氰酸酯的反应速率，且绿色催化剂环保安全，减少了环境污染。
在本发明一实施例中，在生物基聚氨酯弹性体中，含叔胺结构的小分子扩链剂的含量例如为3.6～6.0质量份，且含叔胺结构的小分子扩链剂的结构式例如为其中，n为1～4中的整数，即含叔胺结构的小分子扩链剂例如选择为N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺或N-丁基二乙醇胺的一种或几种混合。双端卤素烷烃的含量例如为3.7～8.5质量份，双端卤素烷烃例如选择为1,6-二碘己烷和1,6-二溴己烷中的一种或两种混合，且双端卤素烷烃的含量例如为含叔胺类结构的小分子扩链剂含量的50％。
在本发明一实施例中，在生物基聚氨酯弹性体中，小分子胺类扩链剂的含量例如为8.6～17.1质量份，且小分子胺类扩链剂，例如选择为异佛尔酮二胺、二氯二苯基甲烷二胺或3,5-二乙基甲苯二胺的中一种或几种混合。
在本发明一实施例中，在生物基聚氨酯弹性体中，包括了可同时实现双重抗菌和高强高韧特性的功能结构。在本实施例中，双重抗菌功能例如由季铵盐阳离子和双端卤代烷烃实现，高强高韧特性例如由生物基聚氨酯弹性体中的脲键与季铵化形成的交联结构实现。其中，季铵盐阳离子例如由含叔胺结构的小分子扩链剂和双端卤代烷烃发生季铵化反应获得，脲键例如由小分子扩链剂与二异氰酸酯反应获得。通过形成双重抗菌功能结构和高强高韧特性功能结构，有效实现生物基聚氨酯弹性体广谱抗菌性能，提升了生物基聚氨酯弹性体强度和韧性等性能。
如图1所示，本发明提供一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，制备方法包括步骤S10～S50。
步骤S10、将生物基聚碳酸酯二元醇在110℃～130℃、-0.1MPa条件下干燥1～2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇。
步骤S20、在步骤S10中获得的除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入二异氰酸酯和绿色催化剂，在90℃～95℃下搅拌反应2h～3h，混合均匀，获得预聚物。
步骤S30、将在步骤S20中获得的预聚物降温至70℃～75℃，加入小分子胺类扩链剂和含叔胺结构的小分子扩链剂，进行扩链反应2～3h，获得中间体。
步骤S40、在步骤S30中获得的中间体中加入双端卤素烷烃，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，获得均质混合液。
步骤S50、将在步骤S40中获得的均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
如图1所示，在本发明一实施例中，在步骤S10中，生物基聚碳酸酯二元醇例如通过油浴的方式加热至110℃～130℃，例如通过油泵抽真空至-0.1MPa，进行干燥，且干燥时间例如为1h～2h，以去除生物基碳酸酯二元醇中的水分。
如图1所示，在本发明一实施例中，在步骤S20中，获得的预聚物中异氰酸酯指数R例如为1.05，即异氰酸根与羟基的比值例如为1.05，在本实施例中，具体表现例如为二异氰酸酯的质量份数为35份。在本发明一实施例中，二异氰酸酯例如具体选择为异佛尔酮二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯分子中2个异氰酸酯基团(NCO)的反应活性不同，连在环己烷环上的仲NCO基团的反应活性比伯NCO的高1.3～2.5倍，选择异佛尔酮二异氰酸酯提高了获得的聚氨酯弹性体的化学稳定性。
如图1所示，在本发明一实施例中，在步骤S30中，将小分子胺类扩链剂加入在步骤S20中获得的预聚物的主链中，增加了链的长度，即增加聚合物的分子量，将短链分子变成长链分子，分子量增大后，提高了获得的聚氨酯弹性体的力学性能和耐温性能。同时，向体系中加入含叔胺结构的小分子扩链剂，将叔胺基团引入聚合物主链中，作为反应前体，也起到延长分子链的作用。
如图1所示，在本发明一实施例中，在步骤S40中，在步骤S30中获得的中间体中加入双端卤素烷烃，步骤S30中引入的叔胺与双端卤代烷烃生成季铵盐阳离子，季铵盐阳离子与双端卤代烷烃发挥双重抗菌作用，使得聚氨酯弹性体具有抑制细菌生长繁殖的能力，或者杀灭细菌使其失去生理活性的能力，对大肠杆菌、和金黄色葡萄球菌等菌种具有高效持久的抗菌作用。且含叔胺的扩链剂上的叔胺与双端卤代烷烃发生季铵化反应，产生的碳氮键，可与体系中游离的叔胺发生交换，实现了热塑性聚氨酯弹性体的动态交联，保证了获得的生物基聚氨酯弹性体的可回收和可再加工性能。
如图1所示，在本发明一实施例中，在步骤S50中，将布置S40中获得的均质混合液在干燥前例如进行脱泡处理，从而提高获得的生物基聚氨酯弹性体制备的膜的性能。
在本发明一实施例中，为了测试生物基聚氨酯弹性体的性能，将制备的不同原料配比的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体进行性能测试，遵循相关标准分别进行拉伸强度、断裂伸长率、再加工性、抗菌率以及室温下溶解实验等测试。具体如下：使用CMT4304万能试验机测试样品的力学性能，拉伸速度例如为100mm/min，每个样品在不同位置平行测试三次，取平均值。将样品粉碎并使用XH-406C平板硫化仪在例如150℃下热压40min重新加工，以获得均匀一致的薄膜，再次测试样品力学性能。按照QB/T4341-2012测试聚氨酯弹性体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率。在室温下使用二甲基乙酰胺(Dimethylacetamide，DMAC)作为溶剂对聚氨酯弹性体进行溶解实验，测定溶解时间。
以下将引入具体的实施例对本发明进行更为详细的阐述。
实施例1
步骤S10、将100质量份生物基聚碳酸酯二元醇在110℃、-0.1MPa条件下干燥2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇。其中，生物基聚碳酸酯二元醇的官能度为2，数均分子量为2000。
步骤S20、在步骤S10中获得100质量份的除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入35质量份的异佛尔酮二异氰酸酯，按异氰酸酯指数R为1.05均匀混合。再加入0.6质量份的异辛酸铋，在90℃～95℃下搅拌反应3h，混合均匀，获得预聚物。
步骤S30、将在步骤S20中获得的预聚物降温至70℃～75℃，加入11.9质量份的异佛尔酮二胺及3.6质量份的N-甲基二乙醇胺，进行扩链反应3h，获得中间体。
步骤S40、在步骤S30中获得的中间体中加入5.1质量份的1,6-二碘己烷，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，制得获得均质混合液。
步骤S50、将在步骤S40中获得的均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
实施例2
步骤S10、将100质量份生物基聚碳酸酯二元醇在110℃、-0.1MPa条件下干燥2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇。其中，生物基聚碳酸酯二元醇的官能度为2，数均分子量为2000。
步骤S20、在步骤S10中获得100质量份的除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入35质量份的异佛尔酮二异氰酸酯，按异氰酸酯指数R为1.05均匀混合。再加入0.6质量份的异辛酸铋，在90℃～95℃下搅拌反应3h，混合均匀，获得预聚物。
步骤S30、将在步骤S20中获得的预聚物降温至70℃～75℃，加入10.3质量份的异佛尔酮二胺及4.8质量份的N-甲基二乙醇胺，进行扩链反应3h，获得中间体。
步骤S40、在步骤S30中获得的中间体中加入6.8质量份的1,6-二碘己烷，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，制得获得均质混合液。
步骤S50、将在步骤S40中获得的均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
实施例3
步骤S10、将100质量份生物基聚碳酸酯二元醇在110℃、-0.1MPa条件下干燥2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇。其中，生物基聚碳酸酯二元醇的官能度为2，数均分子量为2000。
步骤S20、在步骤S10中获得100质量份的除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入35质量份的异佛尔酮二异氰酸酯，按异氰酸酯指数R为1.05均匀混合。再加入0.6质量份的异辛酸铋，在90℃～95℃下搅拌反应3h，混合均匀，获得预聚物。
步骤S30、将在步骤S20中获得的预聚物降温至70℃～75℃，加入8.6质量份的异佛尔酮二胺及6.0质量份的N-甲基二乙醇胺，进行扩链反应3h，获得中间体。
步骤S40、在步骤S30中获得的中间体中加入8.5质量份的1,6-二碘己烷，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，制得获得均质混合液。
步骤S50、将在步骤S40中获得的均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
对比例1
步骤S10、将100质量份生物基聚碳酸酯二元醇在110℃、-0.1MPa条件下干燥2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇。其中，生物基聚碳酸酯二元醇的官能度为2，数均分子量为2000。
步骤S20、在步骤S10中获得100质量份的除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入35质量份的异佛尔酮二异氰酸酯，按异氰酸酯指数R为1.05均匀混合。再加入0.6质量份的异辛酸铋，在90℃～95℃下搅拌反应3h，混合均匀，获得预聚物。
步骤S30、将在步骤S20中获得的预聚物降温至70℃～75℃，加入17.1质量份的异佛尔酮二胺，进行扩链反应2h～3h，获得中间体。
步骤S40、将在步骤S30中获得的中间体，获得生物基聚氨酯弹性体。
测试实施例1～3和对比例1中制备的生物基聚氨酯弹性体样品的力学性能及再加工性能，如表1所示。
测试实施例1～3和对比例1中制备的生物基聚氨酯弹性体样品的抗菌及可回收性能，如表2所示。
表1实施例1～3和对比例1的生物基聚氨酯弹性体的力学性能
表2实施例1～3和对比例1的生物基聚氨酯弹性体的抗菌及可回收性能
由表1和表2可见，相比于实施例1～3，在对比例1中未引入含叔胺结构的小分子扩链剂和双端卤素烷烃，对比例1中的样品的再加工拉伸强度大大下降，且获得的聚氨酯样品不具有抗菌效果。表明，本发明引入的小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链剂以及双端卤素烷烃，实现生物基热塑性聚氨酯弹性体的高效广谱抗菌，并有效提升了材料的力学性能。
综上所述，本发明提供一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体及其制备方法，通过添加小分子胺类扩链剂、含叔胺结构的小分子扩链剂以及双端卤素烷烃，实现了生物基热塑性聚氨酯弹性体的高效广谱抗菌作用。且引入的扩链剂增加了链的长度，增加聚合物的分子量，将短链分子变成长链分子，提高了获得的聚氨酯弹性体的力学性能和耐温性能。同时，在一定条件下，可逆的动态交联结构使生物基聚氨酯弹性体具有可回收利用及可再加工性，且生物基原料绿色环保，在医用和食品包装等领域有着广阔的应用前景。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体，其特征在于，至少包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体，其特征在于，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种混合；所述绿色催化剂为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、N-甲基咪唑、N，N-二甲基环己胺、醋酸铋或异辛酸铋中的任一种；所述小分子胺类扩链剂包含异佛尔酮二胺、二氯二苯基甲烷二胺或3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体，其特征在于，所述含叔胺结构的小分子扩链剂包括N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺或N-丁基二乙醇胺的中的一种或几种混合，且所述含叔胺结构的小分子扩链剂的结构式为其中，n为1～4的整数；所述双端卤素烷烃包括1,6-二碘己烷和1,6-二溴己烷中的一种或两种混合，且所述双端卤素烷烃的用量为所述含叔胺结构的小分子扩链剂的用量的50％。
4.一种具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将生物基聚碳酸酯二元醇在110℃～130℃、-0.1MPa条件下干燥1～2h，冷却至室温后密封保存，得到除水生物基聚碳酸酯二元醇；
在所述除水生物基聚碳酸酯二元醇中加入二异氰酸酯和绿色催化剂，在90℃～95℃下搅拌反应2h～3h，混合均匀，获得预聚物；
将所述预聚物降温至70℃～75℃，加入小分子胺类扩链剂和含叔胺结构的小分子扩链剂，进行扩链反应2～3h，获得中间体；
在所述中间体中加入双端卤素烷烃，进行季铵化反应2h，控制搅拌和反应速率，获得均质混合液；
将所述均质混合液烘箱干燥，获得具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体。
5.根据权利要求4所述的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述生物基聚氨酯弹性体包括双重抗菌功能结构，所述双重抗菌功能结构至少包括季铵盐阳离子和双端卤代烷烃，其中，季铵盐阳离子是通过所述含叔胺结构的小分子扩链剂和所述双端卤素烷烃发生季铵化反应获得。
6.根据权利要求5所述的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述生物基聚氨酯弹性体包括可实现高强高韧特性的功能结构，所述功能结构至少包括脲键与所述季铵盐阳离子形成的交联结构。
7.根据权利要求4所述的具有双重抗菌作用的高强高韧可再加工生物基聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述生物基聚碳酸酯二元醇通过生物基小分子二元醇和生物基三亚甲基碳酸酯，在所述绿色催化剂存在下进行开环反应，并减压抽出小分子物质后获得，所述生物基聚碳酸酯二元醇的数均分子量为1000～3000，羟值为20mgKOH/g～450mgKOH/g；
其中，所述生物基小分子二元醇选自生物基乙二醇、生物基1,4-丁二醇或生物基1,5-戊二醇中的任意一种。
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