一种聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料加热混合形成混合物，将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料，本发明专利技术提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，以聚氨酯泡沫作为基体材料，与剪切增稠凝胶进行复合的技术方案，由于剪切增稠凝胶本身粘度很大，很难直接在聚氨酯A料中分散，在引入剪切增稠凝胶的过程中，加入相容剂，简化了生产工艺，降低了副反应发生概率，产品生产工艺容易控制。

Polyurethane foam shock-absorbing material and preparation method thereof

Polyurethane foam cushioning material preparation method of the invention, the shear thickening gel, compatibilizer, A polyurethane material is heated to form a mixture, the mixture with modified MDI mixture, then by foaming and curing polyurethane foam cushioning materials, preparation method of the invention is provided for the polyurethane foam cushioning material by using polyurethane foam as substrate materials, technical scheme and composite shear thickening gel, gel viscosity due to shear thickening itself is large, it is difficult to directly dispersed in A polyurethane material, in the process of introducing shear thickening gel, adding compatibilizer, simplifies the production process, reduce the probability of occurrence of adverse reaction the production process is easy to control.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法
本专利技术涉及减震材料领域，特别涉及一种聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯泡沫有缓冲的功能，常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬。传统的聚氨酯泡沫产品减震功能，主要利用聚氨酯泡沫多孔性可压缩性实现的。当这种材料应用于人体防护或精密仪器防护上主要存在的缺点是减震性能有限，在受到剧烈冲击时，普通的防护材料并不能完全地将冲击能量有效地耗散掉，依然会有很强的冲击力作用在人体或设备上，会导致人体受伤或设备损坏。这些问题产生，对材料性能有了更高的要求。目前所采用的大部分冲击减震系统为独立的发泡的聚氨酯、EVA、橡胶体系。体系简单，减震缓冲性能一般，应用于高端缓冲领域时，防护效果有限。现有较为成熟的技术，为英国的D3O产品，基体采用的是聚氨酯，使用温度范围为-10℃～+80℃，用于人体防护，不能使用于温度较高的环境，如发动机、长期振动生热部位。目前的专利有关于剪切增稠凝胶的，也有关于凝胶与聚氨酯弹性泡沫复合的，主要是解决凝胶在聚合物基体中的分散问题，有的是将吸能凝胶分散于有机溶剂(如异丙醇)或者羟基硅油中，这两种方法存在的缺点是工艺复杂，需要在反应过程中去除溶剂同时限制吸能填料加入量，加入相容剂促进吸能填料更好在聚氨酯基体中分散，聚氨酯泡沫体复合材料的制备技术很少，同时聚氨酯发泡工艺成熟。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种工艺简单，减震吸能能力强的聚氨酯泡沫减震材料及其制备方法。将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；所述聚氨酯A料包括质量份数为5-35份的聚醚多元醇、质量份数为5-35份的聚合物多元醇及质量份数为55-80份的特种聚醚，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。在一些实施例中，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比在0.1％～10％之间，所述剪切增稠凝胶占所述聚氨酯A料质量的5％～45％，所述聚氨酯A料和MDI质量比为10:2.5～10:8。在一些实施例中，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、羟基硅油γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅中的至少一种。在一些实施例中，所述聚氨酯A料中还包括发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂及扩链剂。在一些实施例中，所述发泡剂为水、二氟氯烯烃类、烃类中至少一种。在一些实施例中，所述泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。在一些实施例中，所述催化剂为三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、三乙醇胺中至少一种。在一些实施例中，所述扩链剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一种。在一些实施例中，在将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料的步骤中，具体为：在将所述混合物与改性的MDI混合，置于模具中发泡，并保压时间4～15min，取出后常温熟化12～72h得到聚氨酯泡沫减震材料，所述模具的温度为45～80℃。另外本申请还提供了上述聚氨酯泡沫减震材料的制备方法制备得到的聚氨酯泡沫减震材料。本专利技术提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料加热混合形成混合物，将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料，本专利技术提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，以聚氨酯泡沫作为基体材料，与剪切增稠凝胶进行复合的技术方案，由于剪切增稠凝胶本身粘度很大，很难直接在聚氨酯A料中分散，在引入剪切增稠凝胶的过程中，加入相容剂，简化了生产工艺，降低了副反应发生概率，产品生产工艺容易控制。附图说明图1为一实施方式的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法的步骤流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。如图1所示，一实施方式的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S110：将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；其中，所述聚氨酯A料包括质量份数为5-35份的聚醚多元醇、质量份数为5-35份的聚合物多元醇及质量份数为55-80份的特种聚醚。优选地，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比在0.1％～10％之间，所述剪切增稠凝胶占所述聚氨酯A料质量的5％～45％，所述聚氨酯A料和MDI质量比为10:2.5～10:8。具体地，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。优选地，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯和羟基硅油中的至少一种。进一步地，所述聚氨酯A料中还包括发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂及扩链剂。所述发泡剂为水、二氟氯烯烃类、烃类中至少一种。所述泡沫稳定剂为有机硅类泡沫稳定剂。所述催化剂为三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、N,N-二甲基环己胺、N-乙基吗啉、三乙醇胺中至少一种。所述扩链剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一种。步骤S120：将所述混合物与改性的(二苯基甲烷二异氰酸酯MDI；Diphenyl-methane-diisocyanate)混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；在本实施例中，将所述混合物与改性的MDI混合，置于模具中发泡，并保压时间4～15min，取出后常温熟化12～72h得到聚氨酯泡沫减震材料，所述模具的温度为45～80℃。本专利技术提供的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，以聚氨酯泡沫作为基体材料，与胀流型凝胶进行复合的技术方案，由于剪切增稠凝胶本身粘度很大，很难直接在聚氨酯A料中分散，在引入剪切增稠凝胶的过程中，加入相容剂，简化了生产工艺，降低了副反应发生概率，产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；所述聚氨酯A料包括质量份数为5‑35份的聚醚多元醇、质量份数为5‑35份的聚合物多元醇及质量份数为55‑80份的特种聚醚，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2‑环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将剪切增稠凝胶、相容剂、聚氨酯A料于温度范围为40～100℃条件下混合形成混合物；将所述混合物与改性的MDI混合，再经发泡、熟化得到聚氨酯泡沫减震材料；所述聚氨酯A料包括质量份数为5-35份的聚醚多元醇、质量份数为5-35份的聚合物多元醇及质量份数为55-80份的特种聚醚，所述特种聚醚的多元醇的羟值为300～380mgKOH/g，官能度为2.8～3.2，所述特种聚醚以丙二醇、丙三醇、二甘醇或三羟甲基丙烷中的两种或多种作为混合起始剂，由1,2-环氧丙烷开环聚合或与环氧乙烷共聚而得，其中环氧乙烷的质量含量≤20％。2.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂与所述剪切增稠凝胶的质量比在0.1％～10％之间，所述剪切增稠凝胶占所述聚氨酯A料质量的5％～45％，所述聚氨酯A料和MDI质量比为10:2.5～10:8。3.如权利要求2所述的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇、聚缩水甘油酯和羟基硅油γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅中的至少一种。4.如权利要求4所述的聚氨酯泡沫减震材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯A料中还包括发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂及扩链剂。5.如权利要求4所述的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘键，林德苗，闫路瑶，
申请(专利权)人：中物功能材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44