一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂制造技术

本发明专利技术涉及聚氨酯泡沫稳定技术，具体涉及到一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。

A foam stabilizer for all water foaming systems

【技术实现步骤摘要】
一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂
本专利技术涉及聚氨酯泡沫稳定技术，具体涉及到一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。
技术介绍
聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，其具有多孔性、相对密度小和比强度高等优点。可通过调整使用的原料和配方，制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等。聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，普遍应用于家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等行业，成为不可缺少的材料之一。泡沫稳定剂是聚氨酯泡沫塑料生产配方中的关键组分之一，其在聚氨酯泡沫塑料生产过程中所起的作用如乳化、成核、泡沫稳定及物料的流动性等是相互制约的。例如，当泡沫稳定剂将聚氨酯发泡体系的表面张力降低很多时，物料的乳化及流动性会提高，但这对成核及泡沫稳定却有负面作用。因此，如何设计泡沫稳定剂的分子结构使其各种性能达到综合平衡，是保证该泡沫稳定剂质量的关键。同时，在追求提高泡沫稳定剂性能时，如何尽量优化其生产工艺以减少对环境有害的污染物的排放并降低产品成本，也是泡沫稳定剂从业人员面临的一个重大挑战。当下，传统的发泡剂F-11全面禁用，141B限制使用，全水发泡体系是最有发展前景的应用之一。开发新型用于全水体系的泡沫稳定剂显得很迫切。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。作为一种优选的技术方案，所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％。作为一种优选的技术方案，所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油。作为一种优选的技术方案，所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得。作为一种优选的技术方案，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚。作为一种优选的技术方案，所述磺化处理包括如下步骤：将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在70～80℃下反应2～6小时，出料即得；所述异丙醇与水的体积比为(2～10)：1。作为一种优选的技术方案，所述亚硫酸氢钾与中间产物的重量比例为1：(5～60)。作为一种优选的技术方案，所述磷酸化处理包括如下步骤：将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50～60wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90～100℃保温反应3～5小时，然后处理即得。作为一种优选的技术方案，所述中间产物和磷酸的重量比例为(8～30)：1。本专利技术的第二个方面提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：全水组合聚醚100异氰酸酯125～150稳定剂1.5～3；所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。针对上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。本专利技术中的低含氢硅油(PMHS)是指在有机硅高分子主链的末端或侧链上含有部分或每个链节都含有可参与交联反应的活泼氢原子，这些活泼氢原子可与含有不饱和双键或三键的单体、低聚物或聚合物在Pt催化剂作用下发生硅氢加成反应，形成接枝、嵌段或网状的共聚物。在一些实施方式中，所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％。本专利技术中所述低含氢硅油的含氢量可以通过滴定法测定，具体的可以按照如下操作进行：首先配制溴的乙酸溶液0.2mol/L,然后配制10％的碘化钾溶液，然后配制0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液。标定好硫代硫酸钠的浓度，用重铬酸钾标定，最后取样含氢硅油0.07g，在250ml的碘量瓶中，加20ml四氯化碳，加10毫升溴的乙酸溶液，静置2小时后，加25毫升的碘化钾，用刚刚标定好的硫代硫酸钠钠滴定到终点，即可计算出含氢量。本专利技术中所述低含氢硅油可以从市面上购买获得，也可以通过自制得到在一些实施方式中，所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油。优选的，所述八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油投料重量比例为(20～1000):(1～32):(6～50)。优选的，所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油在酸性催化剂作用下，于30-80℃下反应4-12小时，得到含氢量为0.05-0.8％的低含氢硅油。所述酸性催化剂的质量是八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油三者质量和的0.5％-6％，采用强酸树脂或酸性白土。在一些实施方式中，所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得。本专利技术中的络合金属催化剂可以选用任何能够使碳-碳不饱和双键和Si-H键之间能够发生迈克尔加成反应的催化剂，例如铂铑络合物、氯铂酸等。本专利技术中所述分散剂的作用主要是将低含氢硅油、不饱和聚醚、催化剂等成分有效分散，提高反应转化率，减少副反应生成等。所述分散剂可以为小分子量聚醚，小分子多元醇等，例如二甘醇、三甘醇等。在一些实施方式中，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚。优选的，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，其重量比例为2：1。进一步优选的，所述烯丙醇聚醚的羟值(mgKOH/g)为30～130，可选用浙江皇马科技股份有限公司的HMS-229R、HMS-232R、HMS-235R等产品等。所述烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚的重均分子量为500～600，可购自南京钟山化工有限公司的HY系列产品，分子量为300～1200。在一些实施方式中，所述磺化处理包括如下步骤：将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在70～80℃下反应2～6小时，出料即得；所述异丙醇与水的体积比为(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。

【技术特征摘要】
1.一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。2.如权利要求1所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％。3.如权利要求1所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油。4.如权利要求1所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得。5.如权利要求4所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，苏勇强，黄乐生，
申请(专利权)人：中山市东峻化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44