一种铜粉水凝胶胀气绵及其制备方法技术

本发明专利技术专利涉及发泡材料制备技术领域，旨在提供一种铜粉水凝胶胀气绵及其制备方法，其技术方案要点是：包含以下原料制成：聚醚多元醇、异氰酸酯、硅油、胺催化剂、二氯甲烷、铜粉水凝胶，铜粉水凝胶包括以下重量份组分：6～10份聚醚多元醇、2～3.5份异氰酸酯、1～3份辛酸亚锡，0.8～4.5份纳米铜粉；铜粉水凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、室温下，将聚醚多元醇、纳米铜粉加入搅拌釜进行搅拌混合，搅拌转速设置为900rpm～1200rpm，搅拌时间为3～5min；S2、向S1步骤中加入异氰酸酯、辛酸亚锡，继续搅拌8～10s,并静置8～12h,自然冷却形成铜粉水凝胶。本发明专利技术具生产连续性好、效率高，所制备的产品慢回弹效果好、回弹性能持久、清凉舒适的优点。

Copper powder hydrogel air inflation sponge and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种铜粉水凝胶胀气绵及其制备方法
本专利技术涉及发泡材料制备
，更具体地说，它涉及一种铜粉水凝胶胀气绵及其制备方法。
技术介绍
胀气绵是一种模塑胀气慢回弹海绵，该海绵可以根据使用者的身体形状和温度自动调整形状，能够有效地将人体压力化解为零压，抵消反动力，为使用者提供最平均、真实的支撑，使身体长时间接触的部位处于无压力状态，从而能有效降低对血液循环的阻碍，进而有效缓解人体产生的疲劳及酸痛。胀气慢回弹海绵还被广泛用于医院中，可为病人提供最大限度的舒适感，能有效地防止褥疮的产生。申请公布号为CN101709106A的中国专利公开了一种胀气海绵的生产工艺，该工艺包括如下步骤:选料、配料、发泡、成型、切割形成品。该胀气海绵包括如下重量份的组分：多元醇100份，异氰酸酯40～70份，整孔剂为1.4～2.5，催化剂为0.1～0.4份，主要发泡剂水2～3.5份，辅助发泡剂为0～10份的二氯甲烷。其中，多元醇包括Mn5000聚醚多元醇、Mn700聚醚多元醇、Mn1000聚醚多元醇和一种聚合物多元醇；整孔剂为聚硅氧烷聚醚共聚物；催化剂为三乙烯二胺溶液。将上述原料均匀混合后通过分布器以150～320kg/min的流量分布在流水线的烘箱内，在烘箱内以35～50℃的温度下进行整块海绵发泡，发泡时间为3～5min。以上现有技术方案虽然能够制备出胀气效果明显、回弹效果较好的胀气绵，但是在实际使用过程中，人体长时间与胀气绵表面接触并对胀气绵进行挤压，从而导致胀气绵的回弹效果及透气性变差，使人体与胀气绵接触时感到闷热、不适，进而导致细菌滋生。授权公告号为CN105919369B的中国专利公开了一种聚氨酯纤维与聚氨酯混合枕芯及其制作方法，包括如下步骤：(1)称重：称取1～3质量份的聚氨酯纤维丝、0.5～1.5质量份的边角料和2～4质量份的聚氨酯碎海绵块；(2)下料：将称重的聚氨酯纤维丝、边角料和聚氨酯碎海绵块分别送入三台平行设置的下料机中，并通过直径为40cm的搅拌辊以20r/min的速度搅拌，使各物料粉碎；(3)输送：将粉碎后的各物料通过输送带以70～80rpm的速度输送至成型机，输送的同时，各物料能进行混合，且输送带采用的输送辊直径为50cm；(4)成型：输送至成型机上的各物料，通过直径为40cm的成型辊,以300～500rpm的速度将混合后的各物料进行平铺，制得枕芯填充物，并根据产品的大小对枕芯填充物进行切割；(5)包裹：切割后的枕芯填充物通过包裹机将无纺布包裹在枕芯填充物外，进而制成枕芯。该现有技术方案制备出的聚氨酯海绵块，虽然利用了一部分聚氨酯海绵边角料，提高了材料的利用率，降低了成本，但是其实际生产中，只是利用一部分新的聚氨酯纤维丝进行掺混，并不能起到完全弥补边角料对海绵结构弹性造成的损失，且新的聚氨酯纤维与海绵边角料也很难混合均匀，会导致海绵存在组分不均而导致性能的缺陷，最终使得海绵本身的弹性及透气性会随着使用时间的延长而变差。因此，制备出一种慢回弹效果好、清凉透气性佳、抑菌效果好的胀气绵具有重大市场前景及行业应用价值。专利技术专利内容针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种铜粉水凝胶胀气绵，其具有慢回弹效果好、回弹性能持久、清凉舒适的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种铜粉水凝胶胀气绵，所述铜粉水凝胶胀气绵由包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇80～100份、异氰酸酯40～55份、硅油2～2.75份、催化剂0.55～0.8份、二氯甲烷1.2～2.5份、铜粉水凝胶15～25份。通过采用上述技术方案，聚醚多元醇与异氰酸酯发生聚合反应形成聚氨酯聚合物；硅油作为泡沫稳定剂，具备优良的稳泡和开孔性能，同时又有助于改善聚氨酯海绵成型后的回弹性能，提高产品的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性和较小的表面张力及较低的粘温系数；催化剂主要起到加速聚合物分子链增长的作用，提高泡沫熟化程度；二氯甲烷能够提高聚合反应时的起泡效果，丰富聚氨酯海绵内部的孔隙结构，提高海绵胀气效果；铜粉水凝胶加入混合成型于海绵体内部，能够有效提高海绵体内部的散热效果，增加人体接触海绵体时的凉爽舒适度。进一步的，所述聚醚多元醇包括质量比为3.5:1:0.5的聚醚3602或聚醚828、聚醚SC56-23、聚醚SR-308或聚醚1030。通过采用上述技术方案，聚醚3602或聚醚828、聚醚SC56-23、聚醚SR-308或聚醚1030都属于聚醚多元醇，聚醚多元醇容易与不同的起始剂反应形成不同官能度、不同化学结构和不同功能的聚醚多元醇，从而能够更好地适应不同聚氨酯海绵的性能要求，提高了产品的适应性。进一步的，所述催化剂为胺催化剂。通过采用上述技术方案，在聚氨酯弹性体海绵的合成中，需要加入催化剂来提升主反应的速度，而在聚氨酯胀气绵的制备过程中，伴随着主反应的进行，会出现大量的泡沫，胺催化剂能够很好的适应此类成泡反应；另一方面，由于铜粉水凝胶中存在有机锡类的催化剂辛酸亚锡，辛酸亚锡能够起到催化HO和NCO反应进程，尽量减少OH的副反应，通过胺催化剂和有机锡类的催化剂辛酸亚锡复配协同，从而使胀气绵内部达到更好的泡孔结构，提高产品的慢回弹性能。进一步的，所述铜粉水凝胶包括以下重量份组分：6～10份聚醚多元醇、2～3.5份异氰酸酯、1～3份辛酸亚锡，0.8～4.5份纳米铜粉，所述聚醚多元醇聚醚3602或聚醚828。通过采用上述技术方案，可以通过聚醚多元醇与异氰酸酯在辛酸亚锡的催化作用下预先形成胶状的水凝胶，纳米铜粉由于粒径很小，具备大比表面积和宏观量子隧道效应，能够促进水凝胶的形成，同时也能够赋予水凝胶特殊的铜粉色泽，使产品具有持久的色牢度及光泽；另一方面，纳米尺寸的铜粉不具备导电性能，保证了产品的绝缘性，同时纳米尺寸的铜粉颗粒具备优良的抗菌、杀菌、除臭特性，有助于提高产品的卫生保健性能。进一步的，所述铜粉水凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1、室温下，将聚醚多元醇、纳米铜粉加入搅拌釜进行搅拌混合，搅拌转速设置为900rpm～1200rpm，搅拌时间为3～5min；S2、向S1步骤中加入异氰酸酯、辛酸亚锡，继续搅拌8～10s,并静置8～12h,自然冷却形成铜粉水凝胶。通过采用上述技术方案，先在室温下将纳米铜粉与聚醚多元醇经过高速搅拌混合，使得纳米铜粉能够充分分散于聚醚多元醇中，提高后续水凝胶反应的速率和反应进程。进一步的，所述纳米铜粉粒径为25～50nm。通过采用上述技术方案，25～50nm粒径范围的纳米铜粉颗粒具有高抗菌抑菌、除臭性能，能够提高产品的抑菌效果，提升使用者的清洁舒适性体验；同时纳米铜粉具有小尺寸效应，同时兼具大比表面积和宏观量子隧道效应，能够充分的与聚醚多元醇分散接触，并有效促进水凝胶的形成；另一方面，也能够赋予产品均匀和持久色牢度和色泽。本专利技术的第二个目的在于提供一种铜粉水凝胶胀气绵的制备方法，其具有制备方法稳定可控、制备效率高的优点。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种铜粉水凝胶胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于，所述铜粉水凝胶胀气绵由包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇80～100份、异氰酸酯40～55份、硅油2～2.75份、催化剂0.55～0.8份、二氯甲烷1.2～2.5份、铜粉水凝胶15～25份。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于，所述铜粉水凝胶胀气绵由包含以下重量份的原料制成：聚醚多元醇80～100份、异氰酸酯40～55份、硅油2～2.75份、催化剂0.55～0.8份、二氯甲烷1.2～2.5份、铜粉水凝胶15～25份。


2.根据权利要求1所述的一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于：所述聚醚多元醇包括质量比为3.5:1:0.5的聚醚3602或聚醚828、聚醚SC56-23、聚醚SR-308或聚醚1030。


3.根据权利要求1所述的一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于：所述催化剂为胺催化剂。


4.根据权利要求1所述的一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于：所述铜粉水凝胶包括以下重量份组分：6～10份聚醚多元醇、2～3.5份异氰酸酯、1～3份辛酸亚锡，0.8～4.5份纳米铜粉，所述聚醚多元醇聚醚3602或聚醚828。


5.根据权利要求4所述的一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于：所述铜粉水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、室温下，将聚醚多元醇、纳米铜粉加入搅拌釜进行搅拌混合，搅拌转速设置为900rpm～1200rpm，搅拌时间为3～5min；
S2、向S1步骤中加入异氰酸酯、辛酸亚锡，继续搅拌8～10s,并静置8～12h,自然冷却形成铜粉水凝胶。


6.根据权利要求4～5任一项所述的一种铜粉水凝胶胀气绵，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙水，
申请(专利权)人：泉州玺堡家居科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35