一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法，涉及聚氨酯技术领域。其具有如下通式：MD

Silicone surfactant, soft polyurethane foam and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯
，具体而言，涉及一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法。
技术介绍
软质聚氨酯泡沫广泛应用于沙发、寝具、服装等日常生活用品和工业包装、过滤等工业用品中。透气性作为软泡的重要特性之一，一直被行业所追逐，尤其是在座垫、枕头和床垫等行业。其中，专利CN105530838B报道了一种透气性座椅；CN204207414U报道了一种具有高透气性海绵床垫、枕头；CN106632985B报道了一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法和用途，其在高密度泡沫中透气性良好。目前，存在泡沫上下层的透气率差距大的技术难题，特别是在密度相对较低的软质泡沫中，而相关解决方法也鲜有报道。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法以解决上述技术问题。本专利技术是这样实现的：一种软质聚氨酯泡沫用有机硅表面活性剂，其具有如下通式：MDxD'yM；其中，M为(CH3)3SiO1/2或(CH3)2RSiO1/2；D为(CH3)2SiO2/2；D'为(CH3)RSiO2/2；x+y为50-120，且y≥5，x与y的比值为10-20:1；R为聚醚。本专利技术提供了一种软质聚氨酯泡沫用有机硅表面活性剂，采用具有上述结构的有机硅表面活性剂可以形成泡孔更细，更均匀的软质聚氨酯泡沫，有利于提升泡沫的透气率。这样可以使得上下层的聚氨酯泡沫差异性较小，使得发泡过程更稳定，提升了产品上下层品质的一致性。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述R为聚醚链段，使其具有良好的亲水性，有利于改善产品的相容性，提高乳化性能，其在有机硅表面活性剂中所占的质量分数为50％-70％。在本专利技术应用较佳的实施方式中，R为如下至少一种聚醚：i.通式为-CnH2n(C2H4O)a(C3H6O)bOR'的聚醚；聚醚的数均分子量为2500-5000，式中n为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为20-60％，R'为1-4个碳原子的烷基或为-C(O)CH3；ii.通式为-Cn'H2n'(C2H4O)a'(C3H6O)b'OR”的聚醚；聚醚的数均分子量为300-700，式中n'为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为60-90％，R”为1-4个碳原子的烷基或为-C(O)CH3；iii.通式为-Cn”H2n”(C2H4O)a”(C3H6O)b”OR”'的聚醚；聚醚的数均分子量为1000-2000，式中n”为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为20-60％，R”'为H、1-4个碳原子的烷基或为-C(O)CH3。在本专利技术应用较佳的实施方式中，a为9-59的整数，b为20-72的整数。在本专利技术应用较佳的实施方式中，a'为3-12的整数，b'为1-5的整数。在本专利技术应用较佳的实施方式中，a”为4-23的整数，b”为8-28的整数。在本专利技术应用较佳的实施方式中，x+y为80-100，x与y的比值为13-17:1。在上述通式范围内的聚醚均可用于合成有机硅表面活性剂。聚醚使用过多或过少均会影响产品的性能，这是因为表面活性剂中有亲油和亲水基团，亲油和亲水基团需在一个平衡的状态才能保持表面活性剂的作用。一种有机硅表面活性剂的制备方法，其包括如下步骤：将聚硅氧烷、聚醚、氯铂酸催化剂置于反应器中，在90-95℃反应1-1.5h，得到的产品加入稀释剂即得到有机硅表面活性剂。表面活性剂中含有稀释剂。稀释剂可降低产品粘度，有利于实际中的使用；稀释剂还有一定的抗冻作用，使产品凝固点升高。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述稀释剂为二丙二醇，二乙二醇，碳酸丙烯酯，二乙二醇乙醚，二乙二醇丙醚和环三羟甲基丙烷甲缩醛中的至少一种。采用上述稀释剂在泡沫形成反应中能提高泡沫的成核能力，使发泡反应更有利的进行。一种制备软质聚氨酯泡沫的方法，其包括在合成聚氨酯泡沫的过程中加入上述有机硅表面活性剂。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述方法还包括在泡沫形成反应混合物中加入多元醇，聚异氰酸酯和聚氨酯泡沫反应催化剂。通过加入多元醇，聚异氰酸酯和聚氨酯泡沫反应催化剂以反应获得软质聚氨酯泡沫。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述方法还包括在泡沫形成反应混合物中加入填料、发泡剂、着色剂、阻燃剂和抗氧化剂中的至少一种。填料、发泡剂、着色剂、阻燃剂和抗氧化剂可以根据需要选择常规的组分进行添加。一种由上述方法制备得到的软质聚氨酯泡沫，软质聚氨酯泡沫的上下层透气率相差小于或等于10％。采用本专利技术提供的制备方法，在合成聚氨酯泡沫的过程中加入聚醚改性有机硅表面活性剂，制备的泡沫的透气率更为均匀，发泡过程更稳定，产品的品质上下层透气率更为一致。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述软质聚氨酯泡沫的密度为17-25kg/m3。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种有机硅表面活性剂、软质聚氨酯泡沫及其制备方法，采用本专利技术提供的有机硅表面活性剂可以形成泡孔更细，更均匀的软质聚氨酯泡沫。这样有利于缩小上下层聚氨酯泡沫的差异，提升泡沫的透气率，使得发泡过程更稳定，提升了产品上下层品质的一致性。本专利技术提供的软质聚氨酯泡沫的制备方法简单易行，且制备得到的软质聚氨酯泡沫的上下层透气率差异小，且透气性良好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为实验例1中泡沫裁剪侧面示意图；图2为实施例1-B的切片泡沫下层的泡孔图；图3为实施例1-B的切片泡沫上层的泡孔图；图4为对比例6的切片泡沫下层的泡孔图；图5为对比例6的切片泡沫上层的泡孔图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供了表面活性剂的制备方法。其包括如下步骤：向配有机械搅拌器和干燥氮气管线的1000ml四口烧瓶中加入225g的聚硅氧烷(MD88D’5.8M)，375g的聚醚A和100g的聚醚B。其中，聚醚A是以烯丙基起始的、酯基封端的聚氧化烯烃，其平均分子量为4000，含有重量百分比40％的环氧乙烷基。聚醚B是以烯丙基起始的、酯基封端的聚氧化烯烃，其平均分子量为550，含有重量百分比70％的环氧乙烷基。聚醚A的结构式如下：CH2＝CH-CH2(C2H4O)a(C3H6O)bOC(O)CH3；EO％＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软质聚氨酯泡沫用有机硅表面活性剂，其特征在于，其具有如下通式：MD

【技术特征摘要】
1.一种软质聚氨酯泡沫用有机硅表面活性剂，其特征在于，其具有如下通式：MDxD'yM；其中，M为(CH3)3SiO1/2或(CH3)2RSiO1/2；D为(CH3)2SiO2/2；D'为(CH3)RSiO2/2；x+y为50-120，且y≥5，x与y的比值为10-20:1；R为聚醚。


2.根据权利要求1所述的有机硅表面活性剂，其特征在于，R在有机硅表面活性剂中所占的质量分数为50％-70％。


3.根据权利要求2所述的有机硅表面活性剂，其特征在于，所述R为如下至少一种聚醚：
i.通式为-CnH2n(C2H4O)a(C3H6O)bOR'的聚醚；所述聚醚的数均分子量为2500-5000，式中n为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为20-60％，R'为1-4个碳原子的烷基或为-C(O)CH3；a为9-59的整数，b为20-72的整数；
ii.通式为-Cn'H2n'(C2H4O)a'(C3H6O)b'OR”的聚醚；所述聚醚的数均分子量为300-700，式中n'为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为60-90％，R”为1-4个碳原子的烷基或为-C(O)CH3，a'为3-12的整数，b'为1-5的整数；
iii.通式为-Cn”H2n”(C2H4O)a”(C3H6O)b”OR”'的聚醚；所述聚醚的数均分子量为1000-2000，式中n”为2-4，聚醚中聚氧乙烯基的重量占比为20-60％，R”'为H、1-4个碳原子的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪满心，李丰富，何运伟，孙宇，
申请(专利权)人：江苏美思德化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32