一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，属于聚合物合成领域。该粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，采用包括如下步骤：（1）制备聚氨酯树脂组分：聚醚多元醇和甲苯‑2,4‑二异氰酸酯反应得到异氰酸根质量百分含量为7%~10%的聚氨酯树脂组分；（2）制备发泡剂组分：将水、乳化剂ZS‑8345和开孔剂混合均匀，得到发泡剂组分；（3）发泡：将100质量份所述聚氨酯树脂组分和50‑150质量份发泡剂组分混合均匀，浇入模具，熟化，烘干，得到海绵材料。本发明专利技术方法制备的粗孔海绵材料无有害残留，具有优异的透气性，对皮肤和环境无不良影响，制备方法也对环境友好，可以应用于制备粗孔、无毒清洁棉。

【技术实现步骤摘要】
一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法
本专利技术属于聚合物合成领域，具体涉及一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法。
技术介绍
目前粗孔海绵主要应用于过滤网以及清洁用品，是由普通开孔软泡经网化处理加工而成。该方法制得的粗孔海绵里除掉的泡沫塑料的空隙高达97％以上，具有优异的透气性、良好的柔软性，但是由于该方法采用的是普通海绵经过网化处理的，海绵中残留有其他物质，例如有挥发性的催化剂残留物或游离TDI，用于普通过滤材料尚可，但是在清洗、沐浴等清洁领域方面的应用达不到健康和环保标准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，该方法制备的粗孔海绵材料无有害残留，具有优异的透气性，对皮肤和环境无不良影响，制备方法也对环境友好。本专利技术的另一目的是提供所述海绵材料在制备粗孔、无毒清洁棉中的应用。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，采用包括如下步骤：(1)制备聚氨酯树脂组分：聚醚多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯反应得到异氰酸根质量百分含量为7％～10％的聚氨酯树脂组分；(2)制备发泡剂组分：将水、乳化剂ZS-8345和开孔剂混合均匀，得到发泡剂组分；(3)发泡：将100质量份所述聚氨酯树脂组分和50-150质量份发泡剂组分混合均匀，浇入模具，熟化，烘干，得到海绵材料。在本专利技术中，所述聚醚多元醇是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚醚多元醇，平均官能度为2.5-3.3、数均分子量为3000-5000，环氧乙烷在环氧化物中的质量百分含量为10％-35％。在本专利技术中，所述发泡剂组分中的去离子水、乳化剂和开孔剂的质量比为100：0.5～2：0.4～1.5。在本专利技术中，所述乳化剂是ZS-8345或ZS-8345与ZS-6110的混合物。在本专利技术中，所述开孔剂为KF-28、ZS-3602中的一种或其混合物。在本专利技术中，步骤(1)中聚醚多元醇和异氰酸酯反应的具体方法如下：将聚醚多元醇脱水，在50℃以下，加入二异氰酸酯，在75-85℃条件下反应1.5-2.5小时，得到所述聚氨酯树脂组分。本专利技术还提供所述方法制备的粗孔无毒清洁海绵材料在制备粗孔、无毒清洁棉中的应用。与现有技术相比，本专利技术海绵材料具有如下优点：(1)本专利技术方法制备的海绵材料由于泡孔较粗，具有优异的透气性，清洗时易于去除污垢等，可以反复使用，清洁效果很好。(2)本专利技术的海绵材料采用两步法制备，先合成聚氨酯树脂，再与过量的水进行反应发泡，采用了二异氰酸酯、聚醚型乳化剂和开孔剂等原料，制备过程中不需要添加其他发泡剂和催化剂，所以本专利技术制备海绵材料中无游离TDI(甲苯二异氰酸酯)，不会产生对人体有害的TDA(甲苯二胺)，由此制得的清洁棉对皮肤无毒副作用且无刺激性，也对环境友好。具体实施方式本专利技术中的百分数均为质量百分含量。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，但其并不限制本专利技术的实施。实施例1聚醚多元醇A是环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷三嵌段聚醚多元醇。在聚醚多元醇A中，环氧乙烷质量占环氧化物总质量的15％，末端环氧乙烷占环氧乙烷总质量的15％。聚醚多元醇A的数均分子量为4100，平均官能度为2.8。该环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷三嵌段聚醚多元醇的制备方法如下：将起始剂(丙三醇和二丙二醇的混合物)和催化剂KOH加入反应釜中，升温至120℃，在真空度为-0.095MPa条件下去除水份，至水份含量小于0.05％，关闭真空，按比例向反应釜中投入依次投入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧乙烷，在110-120℃、反应压力小于0.04MPa条件下反应，得到粗醚，经过加酸中和，添加精制剂硅酸镁进行吸附提纯，得到环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷三嵌段聚醚多元醇。聚氨酯树脂组分：在反应釜中加入100g聚醚多元醇A，升温至120℃，在120℃、真空度为-0.095MPa条件下脱水2小时，然后降温至40℃，加入25g甲苯-2,4-二异氰酸酯，常压搅拌30分钟，升温至80℃(升温时间为30min)，在80℃下反应2小时；最后降温至50℃，得到聚氨酯树脂组分，密封保存。经检测，聚氨酯树脂组分中的-NCO(异氰酸根)的质量百分含量为8.5％。发泡剂组分：称取1.0g乳化剂ZS-6110(购自江苏钟山化工有限公司)和0.5g聚氨酯泡沫开孔剂KF-28(购自江苏钟山化工有限公司)加入到100g的蒸馏水中，搅拌均匀，得到发泡剂组分，密封保存。称取100g聚氨酯树脂组分和50g发泡剂组分快速混合均匀，浇入模具，经过熟化、烘干得到海绵材料A。海绵材料A可以用于制备粗孔清洁棉。经检测，该海绵材料中无异氰酸根残留。实施例2聚醚多元醇B是环氧丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷三嵌段聚醚多元醇。对于聚醚多元醇B来说，环氧乙烷在环氧化物中的质量百分含量为30％，末端环氧丙烷在环氧化物中的质量百分含量为15％。聚醚多元醇B的数均分子量为4400，平均官能度为2.5。聚醚多元醇B制备中使用的起始剂为丙三醇和二丙二醇的混合物，制备方法同实施例1。聚氨酯树脂组分：在反应釜中加入100g聚醚多元醇B，升温至120℃，在120℃、真空度为-0.095MPa条件下脱水2小时，然后降温至45℃，加入30g甲苯-2,4-二异氰酸酯，常压搅拌30分钟，最后升温至80℃(升温时间为20min)，在80℃下反应2小时，降温至50℃，得到聚氨酯树脂组分，密封保存。经检测，聚氨酯树脂组分中-NCO的质量百分含量为9％。发泡剂组分：称取1.5g乳化剂ZS-1101(购自江苏钟山化工有限公司)和1.2g开孔剂ZS-3602(购自江苏钟山化工有限公司)加入到100g的蒸馏水中，搅拌均匀，得到发泡剂组分，密封保存。称取100g聚氨酯树脂组分和60g发泡剂组分快速混合均匀，浇入模具，经过熟化、烘干得到海绵材料B。海绵材料B可以用于制备粗孔聚氨酯清洁海绵。经检测，该海绵材料中无异氰酸根残留。实施例3聚醚多元醇C是环氧丙烷-环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚醚多元醇。对于聚醚多元醇C来说，环氧化物中环氧乙烷的质量百分含量为10％，第二嵌段环氧化物中环氧丙烷的质量百分含量为20％。聚醚多元醇C的数均分子量为4500，官能度为2.6。聚醚多元醇C的制备方法如下：将起始剂(丙三醇和二丙二醇的混合物)和催化剂KOH加入反应釜中，升温至120℃，在真空度为-0.095MPa条件下去除水份，至水份含量小于0.05％，关闭真空，按比例向反应釜中投入先投入环氧乙烷进行反应，然后再投入环氧丙烷和环氧乙烷混合物进行反应，反应条件均为：110-120℃、反应压力小于0.04MPa。反应结束后得到粗醚，经过加酸中和，添加精制剂硅酸镁进行吸附提纯，得到环氧乙烷-环氧丙烷-环氧乙烷三嵌段聚醚多元醇。聚氨酯树脂组分：在反应釜中加入100g聚醚多元醇C，升温至120℃，在120℃、真空度为-0.095MPa条件下脱水2小时，然后降温至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，其特征在于采用包括如下步骤：/n（1）制备聚氨酯树脂组分：聚醚多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯反应得到异氰酸根质量百分含量为7%~10%的聚氨酯树脂组分；/n（2）制备发泡剂组分：将水、乳化剂ZS-8345和开孔剂混合均匀，得到发泡剂组分；/n（3）发泡：将100质量份所述聚氨酯树脂组分和50-150质量份发泡剂组分混合均匀，浇入模具，熟化，烘干，得到海绵材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种粗孔无毒清洁海绵材料的制备方法，其特征在于采用包括如下步骤：
（1）制备聚氨酯树脂组分：聚醚多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯反应得到异氰酸根质量百分含量为7%~10%的聚氨酯树脂组分；
（2）制备发泡剂组分：将水、乳化剂ZS-8345和开孔剂混合均匀，得到发泡剂组分；
（3）发泡：将100质量份所述聚氨酯树脂组分和50-150质量份发泡剂组分混合均匀，浇入模具，熟化，烘干，得到海绵材料。


2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述聚醚多元醇是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚醚多元醇，平均官能度为2.5-3.3、数均分子量为3000-5000，环氧乙烷在环氧化物中的质量百分含量为10%-35%。


3.根据权利要求1或2所述制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗红亮，吴亚清，张丽君，陆逸峰，李月文，
申请(专利权)人：江苏钟山化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32