一种水性分散体产品与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水性分散体产品，属于聚氨酯发泡材料技术领域。一种水性分散体产品，包括（a）至少一种或多种烃类化合物0.5～40%；（b）分散剂0.001～20%；（c）助剂0.0001～30%；（d）水10～99.4989%；其中，该分散体产品含有至少一种平均粒度为0.005‑100μm和多分散性为小于5的粒子，烃类化合物熔点范围为55～140℃；烃类化合物为结晶性化合物；本发明专利技术水性分散体产品在聚氨酯模塑制品脱模、离型、防粘、表面开孔性能优异，同时可以应用于聚氨酯座椅润滑、消音；以及用于聚氨酯模塑制品的离型、防粘；同时该水性分散体产品能够实现聚氨酯模塑制品表面开孔。该水性分散体还可应用于聚氨酯模塑制品的表面润滑、消音、水性涂层表面改性。

A kind of water-based dispersion product and its application

【技术实现步骤摘要】
一种水性分散体产品与应用
本专利技术涉及聚氨酯发泡材料特别是制备聚氨酯模塑材料，聚氨酯软泡材料，聚氨酯高回弹材料等表面防粘、脱模、离型、模塑产品表面开孔的水性分散体产品。
技术介绍
聚氨酯泡沫材料主要由多异氰酸酯与含羟基化合物聚醚、聚醚多元醇、聚酯化合物，发泡剂、催化剂、稳泡剂等通过专用设备充分混合反应聚合而成的高分子聚合物。主要涉及如下反应：1）多异氰酸酯与含羟基化合物反应生成氨基甲酸酯产物；2）异氰酸酯与水反应，先生成不稳定的氨基甲酸，然后立即分解，放出二氧化碳，生成胺基化合物。目前普遍使用的一步法聚氨酯发泡工艺将聚酯或聚醚多元醇、异氰酸酯、水、催化剂和表面活性剂等，在加热或常温下进行发泡，该工艺的重要原理是生成二氧化碳。聚氨酯发泡材料可以分为聚氨酯软泡、硬泡和半硬泡材料。聚氨酯软泡为开孔结构，开孔结构是指发泡材料存在泡孔，泡孔与泡孔之间，相互连通或完全连通，单维或多维都能通过气体或液体，孔径大小可以根据需要进行调整，一般用途的软泡材料孔径约为3mm。聚氨酯软泡材料的分子量较大，具有优越的压缩性、可回弹性。广泛应用于缓冲材料、沙发、枕头、坐垫、汽车座椅、服装和隔音内衬等。软泡材料可以细分为结皮和不结皮，所谓结皮是指材料表面布满连续的一层膜，通常情况下该膜有一定的厚度。不结皮是指材料表面能观察到明显的开孔结构。表面结皮材料使用在表面需要耐磨的应用领域如汽车方向盘、座椅扶手等；不结皮的产品应用于高回弹座椅、坐垫、海绵过滤等应用领域。聚氨酯硬泡指结构强度较高的聚氨酯发泡材料，主要应用于冰箱、喷涂太阳能热线管、建筑保温层等应用领域。半硬泡材料指性能介于软泡和硬泡之间的泡沫材料，其特点是分子量或交联密度大于软泡但小于硬泡，半硬泡材料用于制作减震和吸音材料。聚氨酯软泡、聚氨酯硬泡和半硬泡材料在制备模制品时都需要使用到脱模剂。脱模剂是指施工在模具表面起到防粘、离型作用的；能够使得模具表面不会与聚氨酯反应混合物接触，这样使得聚氨酯模制品能够容易的从模具上移去。脱模剂的基本功能是离型、防粘，但聚氨酯脱模的实际应用中有需要脱模剂能够使得聚氨酯模塑制品表面开孔、聚氨酯模塑制品表面结皮。现有的技术基本上能够满足聚氨酯表面结皮的应用要求，根据行业应用表明表面结皮的脱模剂配方是不能够应用于表面开孔制品。现有技术如专利CN101260236A使用氧化聚乙烯蜡、酯蜡、合成酸蜡，带羟基的硅聚合物，用壬基酚聚氧乙烯醚，使用高压反应釜进行乳化。制备出一种聚氨酯水性脱模剂硅蜡乳液。该技术使用带羟基的硅烷聚合物，在高模温条件下和高活性的异氰酸酯为原料，制备的聚氨酯模塑制品中会出现严重的表面缺陷，硅烷聚合物的羟基会参与异氰酸酯的反应。专利CN200710142769.7选用皂类、油类、蜡类和聚硅氧烷，乳化剂，至少一种羧酸铋和水制备出水性分散体聚氨酯模制品脱模剂。专利CN200710109940.4使用皂类、油类、蜡类和聚硅氧烷，添加至少一种羧酸铋，有机溶剂，和助剂制备出聚氨酯脱模剂。专利CN200810098558.2使用皂类、油类、蜡类和聚硅氧烷，添加至少一种碱金属或碱土金属的羧酸盐，和水制备出聚氨酯脱模剂。这三项技术使用至少一种羧酸铋，和碱金属或碱土金属的羧酸盐，羧酸铋和碱金属或碱土金属的羧酸盐为异氰酸酯与聚醚多元醇的催化剂，根据专利技术描述该催化剂能够加聚醚多元醇与异氰酸酯的反应，可以改善聚氨酯模制品表面光滑，但该技术无法满足聚氨酯制品对表面开孔性的要求，存在严重的技术缺陷。专利CN200810135854.5用至少一种具有脱模活性的蜡，和至少一种脱模活性的油制备了不含溶剂的聚氨酯制品脱模剂，该脱模剂实现了无有机挥发气体，但是该脱模剂施工过程中要进行加热喷涂，否则无法施工，同时该技术产品在模具表面累积严重，严重影响模具使用效率。专利200810145617.7用至少一种金属皂作为脱模活性剂和一种聚亚烷基二醇制备出含水聚氨酯模制品脱模剂。金属皂是发泡聚氨酯材料的催化剂，同时聚亚烷基二醇也是可以与异氰酸酯反应的物质，在聚氨酯软泡和半硬泡使用该技术产品容易出现表面缺陷，该技术无法实现对聚氨酯模塑制品有效脱模。专利CN200910048867.3用乳化蜡，甲基硅油乳液，改性硅油乳液，去离子水，乳化剂，添加剂，防腐剂。制备出一种聚氨酯水性脱模剂。专利CN200910048868.8用甲基硅油，羟基硅油，改性氨基硅油，氯代烷烃和添加剂制了一种油性聚氨酯脱模剂。这两项专利技术主要应用在聚氨酯硬泡和半硬泡脱模，在聚氨酯软泡和表面需要开孔的模塑制品中无法使用。现有的技术产品大多含有有机溶剂使用过程中存在严重的有机挥发性气体严重影响环境与现场工人的健康。如专利CN201210249651.5一种溶剂型的聚氨酯脱模剂，专利CN201710845347.X一种聚氨酯高回弹脱模剂。现有水性脱模剂技术如专利CN201410370841.1一种聚氨酯水性脱模剂，专利201510305346.7一种聚氨酯脱模剂，专利CN201510435666.4一种聚氨酯鞋底用有机硅脱模剂，专利CN201510746473.0一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂及其制备，专利CN201610934114.2一种聚氨酯弹性体的脱模剂，专利CN201611044003.0一种聚氨酯用水性脱模剂，现有水性脱模剂技术在使用时存在烧泡现象，即聚氨酯表面会出现孔、洼、硬皮等表面缺陷。不能解决聚氨酯软泡产品表面开孔性，现有技术产品在模具上存在严重的堆积问题，影响聚氨酯模塑制品表面平整，无法满足生产与应用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决为了克服上述问题，本专利技术公开了一种水性分散体产品，该产品可以用于聚氨酯模塑制品的离型、防粘、同时该水性分散体产品能够实现聚氨酯模塑制品表面开孔。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种水性分散体产品，包括：（a）至少一种或多种烃类化合物0.5～40%；（b）分散剂0.001～20%；（c）助剂0.0001～30%；（d）水10～99.4989%；其中，该分散体产品含有至少一种平均粒度为0.005-100μm和多分散性为小于5的粒子。优选的，所述烃类化合物熔点范围为55～140℃；所述烃类化合物为结晶性化合物，所述结晶性化合物结晶度为10～100%；所述烃类化合物具体为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯丙烯共聚物、聚1,4-丁二烯、费托合成烃类化合物、石油烷烃化合物、α烯烃共聚物或均聚物，中的一种或多种；所述α烯烃共聚物或均聚物的聚合单体可以是、丙烯、丁烯、乙烯、1-丁烯、十二烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯中的一种或多种。优选的，所述分散剂具体为一种或多种复配，包含：非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、丙二醇嵌段聚醚、马来酸酐共聚丁烯、苯乙烯马来酸酐共聚物、聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸盐中的一种或多种混合物，或其中一类物质中的一种或多种混合，或多类物质中的一种或多类种混合物。优选的，所述非离子表面活性剂HLB值为0~40；所述非离子表面活性剂包含以下几类中的一种或多种混合物：a)脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式为R1O(C2H4O)nH，R1为直链烷烃、非直链烷烃、或直链烷烃和非直链烷烃混合物，R1的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性分散体产品，其特征在于，按重量计包括：（a）至少一种或多种烃类化合物0.5～40%；（b）分散剂0.001～20%；（c）助剂0.0001～30%；（d）水10～99.4989%；其中，该分散体产品含有至少一种平均粒度为0.005‑100μm和多分散性为小于5的粒子。

【技术特征摘要】
1.一种水性分散体产品，其特征在于，按重量计包括：（a）至少一种或多种烃类化合物0.5～40%；（b）分散剂0.001～20%；（c）助剂0.0001～30%；（d）水10～99.4989%；其中，该分散体产品含有至少一种平均粒度为0.005-100μm和多分散性为小于5的粒子。2.根据权利要求1所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述烃类化合物熔点范围为55～140℃；所述烃类化合物为结晶性化合物，所述结晶性化合物结晶度为10～100%；所述烃类化合物具体为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯丙烯共聚物、聚1,4-丁二烯、费托合成烃类化合物、石油烷烃化合物、α烯烃共聚物或均聚物，中的一种或多种；所述α烯烃共聚物或均聚物的聚合单体可以是丙烯、丁烯、乙烯、1-丁烯、十二烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述分散剂具体为一种或多种复配，包含：非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、丙二醇嵌段聚醚、马来酸酐共聚丁烯、苯乙烯马来酸酐共聚物、聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸盐中的一种或多种混合物，或其中一类物质中的一种或多种混合，或多类物质中的一种或多类种混合物。4.根据权利要求3所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述非离子表面活性剂HLB值为0~40；所述非离子表面活性剂包含以下几类中的一种或多种混合物：a)脂肪醇聚氧乙烯醚，结构式为R1O(C2H4O)nH，R1为直链烷烃、非直链烷烃、或直链烷烃和非直链烷烃混合物，R1的平均碳数为3~200个碳元素，n为平均个数n=1~100，n为实数；b)脂肪酸聚氧乙烯酯，结构式为R2OO(C2H4O)nH，R2为直链烷烃、非直链烷烃、或直链烷烃和非直链烷烃混合物，R2的平均碳数为3~200个碳元素，n为平均个数n=1~100，n为实数；c)烷基酚聚氧乙烯醚，结构式为，R3可以在苯环的任意位置，R3为直链烷烃、非直链烷烃、或直链烷烃和非直链烷烃混合物，R3的平均碳数为3~200个碳元素，n为平均个数n=1~100，n为实数；d)聚氧乙烯脂肪胺，结构式为，R4为直链烷烃或非直链烷烃、直链烷烃和非直链烷烃混合物，R4的平均碳数为3~200个碳元素，优选的碳数为8~100个碳元素，优选的碳数为10-80个碳元素，x=0~100，y=0~100，x，y为平均数且为实数；e)聚氧乙烯酰胺，结构式为，R5为直链烷烃、非直链烷烃、或直链烷烃和非直链烷烃混合物，R5的平均碳数为3~200个碳元素，x1=0~100，y1=0~100，x1，y1为平均数，x1，y1为实数；f)聚氧乙烯蓖麻油、炔二醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烯丙基聚乙二醇、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、有机氟改性表面活性剂、全氟聚醚、有机硅改性表面活性剂、聚乙氧基三硅氧烷、聚醚有机硅表面活性剂、脂肪酸酸、脂肪醇、脂肪胺、油酸、异构油酸、嵌段聚醚有机硅表面活性剂、聚氧乙烯-聚氧丙嵌段聚合物、高分子乳化剂、聚异丁烯基丁二酸酐、聚异丁烯基丁二酸酐酯化物、聚异丁烯基丁二酸酐改性物、马来酸酐接枝聚丁二烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮改性物中的一种或多种混合物。5.根据权利要求3所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述阴非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚羧酸、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐、异构十三醇聚氧乙烯醚羧酸、醇醚羧酸、脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯TXP-4、酚醚磷酸酯TXP-10、异十三醇磷酸酯、月桂基磷酸酯、脂肪醇醚磷酸酯钾盐、酚醚磷酸酯钾盐、酚醚磷酸酯钾盐、异十三醇醚（6）磷酸酯钾盐、月桂基磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯（4）醚硫酸铵盐中的一种或几种混合物；所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐、油酸钠、油酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸铝、N-油酰基多缩氨基酸钠、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、烷基甘油醚磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二丁基萘磺酸钠、脂肪醇硫酸(酯)盐、脂肪醇硫酸酯单乙醇胺盐、脂肪酸的磺烷基酰胺、脂肪酸的磺烷基酯、仲烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、烷基磷酸酯盐、烷基磷酸酯盐中的一种或多种混合物；所述阳离子表面活性剂为N-烷基单乙醇胺盐、N-烷基二乙醇胺盐、烷基季铵盐、C12~C18烷基三甲基氯（溴）化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、双烷基季铵盐、通过酰胺、酯、醚等基团连接的铵盐如Sapamine类表面活性剂、双季铵盐和多季铵盐如迪恩普结构、吡啶盐、C12~C18烷基吡啶氯（溴）化物咪唑啉、咪唑啉酸化物、咪唑啉季铵化物、2-烷基咪唑啉与硫酸二甲酯或卤代烷烃生成的季铵盐、2-烷基咪唑啉的脂肪酸络物、2-烷基乙酰胺基乙基咪唑啉、2-烷基-1-羟基乙基咪唑啉衍生物、2-烷基苯并咪唑衍生物中的一种或多种混合物；所述两性表面活性剂为羧基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、磺基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱、硫酸基和亚硫酸基甜菜碱、聚氧乙烯改性甜菜碱、氨基酸、长链烷基氨基酸、N-烷基多氨乙基甘氨酸、烷基多胺多氨基酸、烷基低聚氨基酸中的一种或多种混合物。6.根据权利要求1所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述助剂可以是一种或多种复配，包含：成膜助剂、助乳化剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、防腐剂、助脱模剂、助润滑剂、助防水剂、稳泡剂、开孔剂、抗氧剂、抗紫外线剂、催化剂、交联剂、增稠剂、附着力促进剂、颜料、pH调节剂的一种或多种混合物，或其中一类中的一种或多种混合，或多类物质的一种或多类种混合。7.根据权利要求6所述的一种水性分散体产品，其特征在于，所述成膜助剂可以为醇醚溶剂、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二甲醚、1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)异丙醇、丙二醇二甲基醚、丙二醇二甲基醚、三丙二醇基甲基乙基醚、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、混合醇醚溶剂、醇酯溶剂、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾理强，
申请(专利权)人：苏州谦元新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32