一种聚氨酯泡沫材料及其催化剂，及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯泡沫材料及其催化剂，及制备方法。稀土催化剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将乙二胺的无水乙醇溶液与水杨醛的无水乙醇溶液混合，反应即得席夫碱；(2)将步骤(1)所得的席夫碱溶于无水乙醇形成席夫碱溶液，将席夫碱溶液与氯化亚铈的无水乙醇溶液混合，反应即得到稀土催化剂。本发明专利技术通过稀土催化剂的加入代替了传统的有机金属类催化剂和异辛酸稀土类催化剂，降低了成本，催化不再单一性，具有更低毒的性质，对人体和环境都有了较少的危害性，发泡时间得到了很好的控制，使制得的聚氨酯泡沫材料具有低热导、脱模时间短、泡沫泡孔更均匀和尺寸稳定性更好，且具有一定的功能效果，具有抗病毒、抗菌的特殊功能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯泡沫材料及其催化剂，及制备方法
本专利技术涉及一种聚氨酯泡沫材料及其催化剂，及制备方法。
技术介绍
近年来聚氨酯泡沫材料以其优越的理化综合性能，已成为汽车零部件如坐垫、方向盘、护罩、扶手等汽车配件产品制造的主要材料。聚氨酯泡沫材料是由多元醇和二异氰酸酯或多异氰酸酯在催化剂和其它助剂的作用下形成的。随着对聚氨酯泡沫材料研究的深入和环境保护的要求，高性能和环保型的聚氨酯泡沫材料制造技术成为近年来国内外研究的重点。通过研发用于合成聚氨酯泡沫材料的新型原材料，如发泡剂、异氰酸酯、催化剂等其他助剂，使聚氨酯泡沫材料的性能得到很大提高，同时大大减少了生产过程和产品对环境的污染。近几年人们开始对胺类、改性胺类催化剂展开研究，而对一些环保型高效型的金属-有机物催化剂产品报道不多，目前国内生产过程中采用的基本还是传统的有机锡和胺类化合物。辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等传统有机锡类聚氨酯发泡的催化剂，其化学性质不稳定、极易被氧化，有毒且对环境造成了危害。目前聚氨酯泡沫材料制备过程中，使用的传统有机重金属催化体系在产品质量和环保等方面不能满足现代工业发展的要求。近年来，国内外科技工作者对制备聚氨酯泡沫材料的催化剂也做了大量研究工作，主要有金属盐、有机叔胺两大类。许多有机/稀土金属和有机金属化合物对异氰酸酯与羟基之间的反应都有催化活性，这些金属大部分处在过渡金属区，具备过渡金属的通性，具有较高的金属活泼性，可以形成金属螯合物和配合物。制备后可用于聚氨酯泡沫材料的催化剂。现有的稀土催化剂主要为异辛酸稀土类催化剂，异辛酸类稀土催化剂成本较高，且需要异辛酸稀土和异辛酸有机金属类催化剂复合使用才能达到催化效果。现有技术中异辛酸类稀土催化剂催化特性单一，仅在《稀土催化剂在MDI型聚氨酯跑道材料中的应用研究》等几篇相关报道中有概述，在催化聚氨酯其他泡沫制品(硬质，软质，自结皮)等方面鲜有报导。现有的常用的有机金属类催化剂为有机铅/汞(Pb/Hg)复合催化剂以及有机铅/锌(Pb/Zn)复合催化剂，铅/汞是有毒重金属，一方面污染了环境，一方面又能被人体吸收，损害人的身体健康，再加上常用的有机金属类催化剂催化制得的聚氨酯泡沫产品存在性能不够优异，发泡时间难以控制，脱模时间长等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术中传统有机锡类催化剂化学性质不稳定、极易被氧化和有毒对环境有害，即使用传统有机重金属催化体系对聚氨酯发泡材料质量和环保等方面不能满足现代工业发展的要求，发泡时间难以控制，脱模时间长，以及现有技术中异辛酸类稀土催化剂成本较高、仅能和异辛酸有机金属类催化剂复合使用才能达到催化效果、催化特性单一的缺陷，提供了一种聚氨酯泡沫材料及其催化剂，及制备方法。本专利技术通过稀土催化剂的加入代替了传统的有机金属类催化剂和异辛酸稀土类催化剂，降低了成本，催化不再单一性，具有更低毒的性质，对人体和环境都有了较少的危害性，发泡时间得到了很好的控制，使制得的聚氨酯泡沫材料具有低热导、脱模时间短、泡沫泡孔更均匀和尺寸稳定性更好的优点。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种稀土催化剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将乙二胺的无水乙醇溶液与水杨醛的无水乙醇溶液混合，反应即得席夫碱；(2)将步骤(1)所得的席夫碱溶于无水乙醇形成席夫碱溶液，将席夫碱溶液与氯化亚铈的无水乙醇溶液混合，反应即得到稀土催化剂。步骤(1)中，所述的乙二胺与所述的水杨醛的摩尔比较佳地为1:2～1:2.3。步骤(1)中，所述的乙二胺的无水乙醇溶液中乙二胺的体积分数较佳地为25％～40％。所述的水杨醛的无水乙醇溶液中水杨醛的体积分数较佳地为15％～30％。步骤(1)中，所述的反应的温度较佳地为80～90℃。所述的反应的时间较佳地为0.5h～3h。步骤(1)中，所述的反应结束后较佳地还进行后处理过程，所述的后处理过程较佳地包括静置至室温、抽滤、洗涤、干燥、重结晶和再次干燥。所述洗涤的溶剂较佳地为无水乙醇。所述的重结晶的溶剂较佳地为无水乙醇。步骤(2)中，所述的席夫碱与所述的氯化亚铈的摩尔比较佳地为2:1～3:1。步骤(2)中，所述的席夫碱溶液的浓度较佳地为0.5～0.8mol/L。步骤(2)中，所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液的浓度较佳地为0.25～0.4mol/L。步骤(2)中，所述的反应的温度较佳地为80～90℃。所述的反应的时间较佳地为1～4h。步骤(2)中，所述的席夫碱溶液较佳地为将席夫碱与55～75℃无水乙醇混合，恒温搅拌0.5～1h得到的溶液。步骤(2)中，所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液较佳地为将氯化亚铈与55～75℃无水乙醇混合，恒温搅拌0.5～1h得到的溶液。步骤(2)中，所述的混合的操作过程较佳地为将所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液滴加到所述的席夫碱溶液中。步骤(2)中，所述的反应的结束后较佳地还进行后处理过程，所述的后处理过程较佳地包括静置至室温、抽滤、洗涤和干燥。所述的洗涤的溶剂较佳地为无水乙醇。本专利技术中，室温一般是指10～30℃。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制得的稀土催化剂。本专利技术还提供了一种多元醇组合A料，其包括下述重量份数的组分：多元醇100份，上述稀土催化剂0.1～0.3份，三乙烯二胺0.1～2份，硅油0.5～2份，乙二醇0.5～10份，三乙醇胺1～3份和水1～6份；所述的多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。本专利技术还提供了一种多元醇组合A料，其由下述重量份数的组分组成：多元醇100份，上述稀土催化剂0.1～0.3份，三乙烯二胺0.1～2份，硅油0.5～2份，乙二醇0.5～10份，三乙醇胺1～3份和水1～6份；所述的多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。本专利技术较佳的一种多元醇组合A料，其由下述重量份数的组分组成：多元醇100份，上述稀土催化剂0.1份，三乙烯二胺2份，硅油0.5份，乙二醇1份，三乙醇胺1份和水1份；所述的多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。其中，所述的聚醚多元醇较佳地为聚醚多元醇MJ-4110、聚醚多元醇MA-330N和聚醚多元醇POP3628中的一种或多种；其中，所述的聚醚多元醇MJ-4110与所述的聚醚多元醇POP3628为连云港迈佳化工有限公司生产，所述的聚醚多元醇MA-330N为常州中亚化工有限公司的市售商品。其中，所述的聚酯多元醇较佳地为聚酯FC-402和/或聚酯3150-6；其中，所述的聚酯FC-402为江苏强林生物能源有限公司的市售产品，所述的聚酯3150-6为山东华诚高科胶粘剂有限公司生产。所述的聚酯多元醇较佳地与所述的聚醚多元醇复配使用。当所述的聚酯多元醇与所述的聚醚多元醇复配时，所述的复配的比例较佳地为，所述的聚酯多元醇的添加量为5～30％，其中，所述的百分比为所述的聚酯多元醇占所述多元醇总量的质量百分比。其中，所述的硅油一般为常规的聚硅氧烷-聚醚共聚物的硅-碳结构硅油，较佳地为硅油SD-201和/或二甲基硅油H201-100，其中硅油SD-201为苏州思德新材料科技有限公司市售产品，二甲基硅油H201-100为国药集团化学试剂有限公司的市售产品。本专利技术还提供了一种聚氨酯原料组合物，其包括所述的多元醇组合A料以及异氰酸酯。其中，所述的异氰酸酯可为本领域常规使用的异氰酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土催化剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将乙二胺的无水乙醇溶液与水杨醛的无水乙醇溶液混合，反应即得席夫碱；(2)将步骤(1)所得的席夫碱溶于无水乙醇形成席夫碱溶液，将席夫碱溶液与氯化亚铈的无水乙醇溶液混合，反应即得到稀土催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种多元醇组合A料，其特征在于，其包括下述重量份数的组分：多元醇100份，稀土催化剂0.1～0.3份，三乙烯二胺0.1～2份，硅油0.5～2份，乙二醇0.5～10份，三乙醇胺1～3份和水1～6份；所述的多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；其中，所述稀土催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)将乙二胺的无水乙醇溶液与水杨醛的无水乙醇溶液混合，反应即得席夫碱；(2)将步骤(1)所得的席夫碱溶于无水乙醇形成席夫碱溶液，将席夫碱溶液与氯化亚铈的无水乙醇溶液混合，反应即得到稀土催化剂。2.如权利要求1所述的多元醇组合A料，其特征在于，步骤(1)中，所述的乙二胺与所述的水杨醛的摩尔比为1:2～1:2.3；步骤(1)中，所述的乙二胺的无水乙醇溶液中乙二胺的体积分数为25％～40％；所述的水杨醛的无水乙醇溶液中水杨醛的体积分数为15％～30％；步骤(1)中，所述的反应的温度为80～90℃；所述的反应的时间为0.5～3h；步骤(1)中，所述的反应结束后还进行后处理过程，所述的后处理过程包括静置至室温、抽滤、洗涤、干燥、重结晶和再次干燥；所述洗涤的溶剂为无水乙醇；所述的重结晶的溶剂为无水乙醇。3.如权利要求1所述的多元醇组合A料，其特征在于，步骤(2)中，所述的席夫碱与所述的氯化亚铈的摩尔比为2:1～3:1；步骤(2)中，所述的席夫碱溶液的浓度为0.5～0.8mol/L；步骤(2)中，所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液的浓度为0.25～0.4mol/L；步骤(2)中，所述的反应的温度为80～90℃；所述的反应的时间为1～4h；步骤(2)中，所述的席夫碱溶液为将席夫碱与55～75℃无水乙醇混合，恒温搅拌0.5～1h得到的溶液；步骤(2)中，所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液为将氯化亚铈与55～75℃无水乙醇混合，恒温搅拌0.5～1h得到的溶液；步骤(2)中，所述的混合的操作过程为将所述的氯化亚铈的无水乙醇溶液滴加到所述的席夫碱溶液中；步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖安平，蓝平，乔磊磊，蓝丽红，李媚，卢彦越，袁爱群，谢涛，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：广西;45