一种聚氨酯高回弹泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯高回弹泡沫及其制备方法。该聚氨酯高回弹泡沫，包括如下重量份数的原料组分：异氰酸酯68‑75份、多元醇90‑100份、稳泡剂1‑2份、交联剂0.2‑1.2份、水2.5‑4份、催化剂0.28‑1.58份、碳酸钙18‑24份和阴离子表面活性剂0.5‑3份。本发明专利技术通过各组分之间的相互配合作用，最终得到具有高抗撕裂性能、高承载性能、高碳酸钙填充量的聚氨酯高回弹泡沫，使用廉价的碳酸钙作为填料使得在提升产品撕裂能力和承载性能的情况下节约了成本，有利于大规模生产推广。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯高回弹泡沫及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯材料领域，具体涉及一种聚氨酯高回弹泡沫及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯高回弹泡沫是一种性能优良的软质泡沫塑料，除了具有普通软泡的质轻、柔软、比强度高等优点外，还具有更高的回弹性、高度的舒适性和性能持久性。目前聚氨酯高回弹泡沫多用于制作座垫，是一种理想的铺、垫材料，在汽车工业、家具工业等方面有着广泛的应用。聚氨酯高回弹泡沫是多元醇和异氰酸酯在交联剂、催化剂等作用下反应得到的，为了提高聚氨酯高回弹泡沫的承载性能，得到更好的开孔效果以及降低整体成本等，最早采用并且最简单易行的方法是在原料中添加碳酸钙颗粒，这种方法通常在部分东南亚及南亚的发展中国家有着较为广泛的应用。但是，由于碳酸钙与聚醚多元醇之间缺乏必要的化学结合力，在提高承载性能的同时使聚氨酯高回弹泡沫的拉伸强度和撕裂强度均有大幅度的降低，承载性能也随着使用时间延长而逐渐减弱，另外，碳酸钙的加入会使物料分散不均匀，为发泡工艺带来不便，从而导致填充量较低，对聚氨酯高回弹泡沫的性能改进受到限制。为解决碳酸钙填充导致的上述问题，采用有机填料来增强聚氨酯高回弹泡沫性能的方案得到了广泛实施，但是相较于碳酸钙填充而言，极大增加了生产成本。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的碳酸钙填充的聚氨酯高回弹泡沫填充量低、抗撕裂能力差的缺陷，从而提供一种高碳酸钙填充的聚氨酯高回弹泡沫及其制备方法。第一方面，本专利技术提供一种聚氨酯高回弹泡沫，包括如下重量份数的原料组分：r>异氰酸酯68-75份，多元醇90-100份，稳泡剂1-2份，交联剂0.2-1.2份，水2.5-4份，催化剂0.28-1.58份，碳酸钙18-24份，阴离子表面活性剂0.5-3份。进一步地，所述阴离子表面活性剂包括：十二烷基磺酸钠、牛磺胆酸钠、十二烷基琥珀酸、聚羧酸盐、烷基硫酸钠盐中的至少一种。进一步地，所述碳酸钙的粒径为1-10μm。进一步地，按重量份数计，所述多元醇包括：聚醚多元醇A73-89份、聚醚多元醇B1-2份和聚合物多元醇10-20份，其中，所述聚醚多元醇A的分子量为4000-5800，羟值为26-37mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的分子量范围在15000-18000，羟值为31-37mgKOH/g；所述聚合物多元醇的羟值为18-28mgKOH/g，固含量为28-42％。进一步地，所述聚醚多元醇B以甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、甲苯二胺、季戊四醇、山梨醇、蔗糖中的至少一种为起始剂和环氧乙烷、环氧丙烷中的至少一种反应得到。进一步地，所述聚合物多元醇由二甘醇、三甘醇、乙二醇、丙二醇、1、4-丁二醇中的至少一种为起始剂的聚醚多元醇与丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯中的至少一种经过自由基接枝聚合而成。进一步地，所述异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多聚异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。进一步地，所述稳泡剂包括：有机硅表面活性剂。进一步地，所述交联剂包括：三羟甲基丙烷、二乙醇胺、一缩二乙二醇、三乙醇胺中的至少一种。进一步地，所述催化剂包括：五甲基二丙烯三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、二甲基环己胺、双二甲氨基乙基醚、三乙胺、五亚甲基二乙烯三胺、33％的三乙烯二胺溶液、N,N-二甲基乙醇胺、二甲基氨基乙基醚、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、由奥斯佳材料科技股份有限公司提供的型号为UC300的催化剂、由东槽株式会社提供的型号为D60的催化剂中的至少一种。第二方面，本专利技术提供所述的聚氨酯高回弹泡沫的制备方法，包括：将多元醇、稳泡剂、交联剂、发泡剂、催化剂、碳酸钙、阴离子表面活性剂混合均匀，得到第一混合物；将异氰酸酯与所述第一混合物混合均匀，得到第二混合物；对所述第二混合物依次进行固化和熟化，得到所述聚氨酯高回弹泡沫。进一步地，在得到第一混合物的步骤中，先将多元醇、稳泡剂、交联剂、发泡剂、催化剂、阴离子表面活性剂混合均匀，再加入碳酸钙混合均匀，得到第一混合物。进一步地，在得到第一混合物的步骤中，通过搅拌进行混合，搅拌速度为2500r/min，搅拌时间60s。进一步地，在得到第二混合物的步骤中，通过搅拌进行混合，搅拌速度为2500r/min，搅拌时间为6-8s。进一步地，所述熟化为在室温下放置至少48h。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的聚氨酯高回弹泡沫，使用阴离子表面活性剂作为分散剂添加到含有碳酸钙颗粒的聚氨酯泡沫体系当中，阴离子表面活性剂的烷基部分所具有的疏水性能使其能够与形成聚氨酯高回弹泡沫主体的体系之间有效形成分子间作用力，同时阴离子表面活性剂在高羟基体系当中有一定的电离从而阴离子表活的阴离子部分因其阴离子负电荷的性质使其能够和碳酸钙颗粒表面正电荷形成库仑力，从而使碳酸钙在主体体系中均匀分散，防止碳酸钙颗粒聚集，并且建立起碳酸钙颗粒和主体体系之间的桥梁，使碳酸钙颗粒与体系有一定的结合力，更进一步可以使整体体系稳定，从而达到提高聚氨酯高回弹泡沫抗撕裂能力的目的，高碳酸钙填充量能够增加聚氨酯高回弹泡沫的承载性能，因此，本专利技术通过各组分之间的相互配合作用，最终得到具有高抗撕裂性能、高承载性能、高碳酸钙填充量的聚氨酯高回弹泡沫，使用廉价的碳酸钙作为填料使得在提升产品撕裂能力和承载性能的情况下节约了成本，有利于大规模生产推广。2.本专利技术提供的聚氨酯高回弹泡沫，采用聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚合物多元醇复配，聚醚多元醇A作为形成聚氨酯高弹泡沫主体的主要成分，其所具有的高环氧丙烷结构进一步增强了它与阴离子表面活性剂长烷烃链之间的结合能力，有利于提高聚氨酯高回弹泡沫的抗撕裂能力，少量聚醚多元醇B作为开孔剂，有利于泡孔的形成，聚合物多元醇作为有机填料，不仅能使聚氨酯高回弹泡沫具有较高的承载能力和良好的回弹性能，还使泡沫的泡孔结构、物理机械性能得到改进。3.本专利技术提供的聚氨酯高回弹泡沫，稳泡剂(非离子表面活性剂)起到稳泡作用，而阴离子表面活性剂因为其结构本身特点在聚氨酯体系当中并没有实质性的稳泡及降低表面张力的作用，因此一般情况并不会在聚氨酯高回弹泡沫原料中添加阴离子表面活性剂，而本专利技术恰恰添加了阴离子表面活性剂，其在聚氨酯高回弹泡沫中的作用在于分散碳酸钙，防止碳酸钙聚集的同时建立起碳酸钙颗粒与聚醚多元醇组分的力学桥梁，而其不会影响泡沫本身的其他物理性能，为含碳酸钙的聚氨酯高回弹体系提供了提高撕裂强度的有效方法。4.本专利技术提供的聚氨酯高回弹泡沫的制备方法，操作简单，无特殊的生产条件和设备要求，能够在室温下进行，制得的聚氨酯高回弹泡沫具有高抗撕裂性能、高承载性能，并且成本低廉，适于大规模推广。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：/n异氰酸酯 68-75份，/n多元醇 90-100份，/n稳泡剂 1-2份，/n交联剂 0.2-0.8份，/n水 2.5-4份，/n催化剂 0.28-1.58份，/n碳酸钙 18-24份，/n阴离子表面活性剂 0.5-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：
异氰酸酯68-75份，
多元醇90-100份，
稳泡剂1-2份，
交联剂0.2-0.8份，
水2.5-4份，
催化剂0.28-1.58份，
碳酸钙18-24份，
阴离子表面活性剂0.5-3份。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、牛磺胆酸钠、十二烷基琥珀酸、N-酰基氨基羧酸盐、烷基硫酸钠盐中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述碳酸钙的粒径为1-10μm。


4.根据权利要求1-3任一所述的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述多元醇包括聚醚多元醇A73-89份、聚醚多元醇B1-2份和聚合物多元醇10-20份，
其中，所述聚醚多元醇A的分子量为4000-5800，羟值为26-37mgKOH/g；
所述聚醚多元醇B的分子量为15000-18000，羟值为31-37mgKOH/g；
所述聚合物多元醇的羟值在18-28mgKOH/g，固含量为28-42％。


5.根据权利要求1-4任一所述的聚氨酯高回弹泡沫，其特征在于，所述异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多聚异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。


6.根据权利要求1-5任一所述的聚氨酯高回...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏巴提·吾布力哈斯木，宋宝宁，李玉博，
申请(专利权)人：上海抚佳精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31