一种开孔型有机硅表面活性剂及其制备方法与应用、高回弹泡沫技术

本申请提供了一种开孔型有机硅表面活性剂及其制备方法与应用、高回弹泡沫，属于表面活性剂技术领域。以重量百分比计，该开孔型有机硅表面活性剂的原料包括5‑20％的A组分、5‑20％的B组分、1‑10％的C组分、30‑59％的D组分以及30‑50％的E组分。A组分具有以下结构式：

An opening type silicone surfactant and its preparation method and application, high resilience foam

【技术实现步骤摘要】
一种开孔型有机硅表面活性剂及其制备方法与应用、高回弹泡沫
本申请涉及表面活性剂
，具体而言，涉及一种开孔型有机硅表面活性剂及其制备方法与应用、高回弹泡沫。
技术介绍
聚氨酯高回弹泡沫塑料是一类性能优良的泡沫塑料，与一般泡沫塑料相比，高回弹泡沫具有较高的弹性，较好的舒适性能和性能持久性。虽然普通聚氨酯软质泡沫仍然是市场的主导产品，但高回弹泡沫塑料应用也越来越广泛，高回弹泡沫不仅用于汽车和摩托车、飞机座椅，而且用于高档家具。聚氨酯高回弹泡沫体的生产通常是由聚醚多元醇、水、催化剂、有机硅表面活性剂、发泡剂、其它助剂和异氰酸酯等多种原料高速搅拌混合，在催化剂的作用下快速反应形成网状结构的泡沫体，泡沫的形成过程是发泡和凝胶反应同时进行，尤其是MDI体系泡沫，由于凝胶反应较快，反应产生的气体容易被封闭在泡孔结构中，引起制品胀模，不利于脱模，后续过程容易导致泡沫破裂，影响产品的生产效率及质量。因此，表面活性剂在整个过程中的作用显得尤为重要。目前，聚氨酯高回弹泡沫体所用的表面活性剂对泡沫泡孔的粗细程度调控效果不佳。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本申请的目的之一包括提供一种开孔型有机硅表面活性剂，其能够有效调控聚氨酯高回弹泡沫体的开孔性和稳定性。本申请的目的之二包括提供一种上述开孔型有机硅表面活性剂的制备方法，该方法简单，易操作，适于工业化生产。本申请的目的之三包括提供一种上述开孔型有机硅表面活性剂在制备高回弹泡沫中的应用。本申请的目的之四包括提供一种高回弹泡沫，其制备过程中使用上述开孔型有机硅表面活性剂的，该泡沫泡孔尺寸较佳且稳定。本申请可采用以下技术方案以解决其技术问题：本申请提出一种开孔型有机硅表面活性剂，以重量百分比计，开孔型有机硅表面活性剂的原料包括5-20％的A组分、5-20％的B组分、1-10％的C组分、30-59％的D组分以及30-50％的E组分。A组分具有以下结构式：其中，m的值为0-20，n的值为0-15，且m+n的值为1-20；R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR1，其中，a的值为1-9，b的值为0-9，且a+b的值为1-15，R1为含有1-4个碳原子数的烷基。B组分具有以下结构式：其中，m的值为1-25，n的值为1-15，且m+n的值为2-35；R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR2，其中，a的值为0-25，b的值为1-25，且a+b的值为1-30，R2为含有1-4个碳原子数的烷基。上述A组分与B组分具有不同的结构式。C组分具有以下结构式：其中，m的值为5-10。D组分及E组分均为带有由多羟基化合物衍生的末端羟基的共聚物且D组分与E组分具有不同的结构式。可选地，A组分的结构式中的m为3.2，n为1.9，R的结构式中的a为2，b为1.5；或者，m为4.2，n为2.5，R的结构式中的a为2，b为1.5；或者，m为2.5，n为1.5，R的结构式中的a为3，b为1；或者，m为3，n为1.7，R的结构式中的a为3，b为1。上述结构式中R1均为甲基。可选地，B组分的结构式中的m为8.3，n为3.1，R的结构式中的a为3，b为6；或者，m为10.1，n为4.6，R的结构式中的a为3，b为6；或者，m为6.5，n为3.2，R的结构式中的a为1，b为8；或者，m为7.2，n为3.5，R的结构式中的a为1，b为8。上述结构式中R2均为甲基。可选地，C组分包括Si(CH3)3-O-[Si(CH3)2-O]5-Si(CH3)3、Si(CH3)3-O-[Si(CH3)7-O]5-Si(CH3)3、Si(CH3)3-O-[Si(CH3)8-O]5-Si(CH3)3、Si(CH3)3-O-[Si(CH3)7-O]9-Si(CH3)3以及Si(CH3)3-O-[Si(CH3)7-O]10-Si(CH3)3中的至少一种。此外，本申请还提出了一种上述开孔型有机硅表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：混合A组分、B组分、C组分、D组分以及E组分。此外，本申请还提出了一种上述开孔型有机硅表面活性剂在制备高回弹泡沫中的应用。此外，本申请还提出了一种高回弹泡沫，其制备过程使用上述开孔型有机硅表面活性剂。本申请提供的开孔型有机硅表面活性剂及其制备方法与应用、高回弹泡沫的有益效果包括：通过具有不同结构的作为聚醚改性有机硅物质的A组分和B组分的配合，以在泡沫形成过程中调整泡沫壁的表面张力，从而提高聚氨酯泡沫的开孔率，解决因闭孔造成的泡沫制品收缩等问题。通过使用两种带有由多羟基化合物衍生的末端羟基的共聚物(D组分和E组分)可改善原料体系的相容性。此外，在原料体系中引入二甲基硅油(C组分)，可以实现聚氨酯高回弹泡沫体开孔性和稳定性的有效调控，同时对于体系相容性及有效调控聚氨酯泡沫的表面和尺寸稳定性起到了积极作用，满足高回弹聚氨酯泡沫对体积、通气、剪切、表面和尺寸稳定性的特殊要求，有效的解决了体系相容性及有效调控聚氨酯泡沫的尺寸和表面稳定性的问题。上述表面活性剂的制备方法简单，易操作，适于工业化生产。其用于制备高回弹泡沫，可有效调控泡沫尺寸的稳定性。具体实施方式下面进行具体说明。以重量百分比计，本申请提供的开孔型有机硅表面活性剂的原料包括5-20％的A组分、5-20％的B组分、1-10％的C组分、30-59％的D组分以及30-50％的E组分。其中，A组分具有以下结构式：其中，m的值为0-20，n的值为0-15，且m+n的值为1-20。R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR1，其中，a的值为1-9，b的值为0-9，且a+b的值为1-15，R1为含有1-4个碳原子数的烷基。B组分具有以下结构式：其中，m的值为1-25，n的值为1-15，且m+n的值为2-35。R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR2，其中，a的值为0-25，b的值为1-25，且a+b的值为1-30，R2为含有1-4个碳原子数的烷基。值得说明的是，A组分与B组分具有不同的结构式，也即A组分与B组不为同一物质。C组分具有以下结构式：其中，m的值为5-10。D组分及E组分均为共聚物，该共聚物带有末端羟基，该末端羟基由多羟基化合物衍生而得。值得说明的是，D组分与E组分具有不同的结构式，也即D组分与E组不为同一物质。作为可选地，多羟基化合物包括低分子量多元醇，例如乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇和二丙二醇中的至少一种。进一步地，D组分可以为低分子量聚醚多元醇，其分子量可以为100至500。E组分可以为高分子量聚醚多元醇，其分子量可以为2000至4000。值得说明的是，可选地，开孔型有机硅表面活性剂的原料仅含有A组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开孔型有机硅表面活性剂，其特征在于，以重量百分比计，所述开孔型有机硅表面活性剂的原料包括5-20％的A组分、5-20％的B组分、1-10％的C组分、30-59％的D组分以及30-50％的E组分；/n所述A组分具有以下结构式：

【技术特征摘要】
1.一种开孔型有机硅表面活性剂，其特征在于，以重量百分比计，所述开孔型有机硅表面活性剂的原料包括5-20％的A组分、5-20％的B组分、1-10％的C组分、30-59％的D组分以及30-50％的E组分；
所述A组分具有以下结构式：其中，m的值为0-20，n的值为0-15，且m+n的值为1-20；R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR1，其中，a的值为1-9，b的值为0-9，且a+b的值为1-15，R1为含有1-4个碳原子数的烷基；
所述B组分具有以下结构式：其中，m的值为1-25，n的值为1-15，且m+n的值为2-35；R的结构为-CH2CH2CH2O(CH2CH2O)a(CH2CH(CH3)O)bR2，其中，a的值为0-25，b的值为1-25，且a+b的值为1-30，R2为含有1-4个碳原子数的烷基；
且所述A组分与所述B组分具有不同的结构式；
所述C组分具有以下结构式：其中，m的值为5-10；
所述D组分及所述E组分均为带有由多羟基化合物衍生的末端羟基的共聚物且所述D组分与所述E组分具有不同的结构式；
优选地，所述多羟基化合物包括低分子量多元醇；更可选地，所述低分子量多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇和二丙二醇中的至少一种；
优选地，所述D组分为低分子量聚醚多元醇；更可选地，所述D组分的分子量为100至500；
优选地，所述E组分为高分子量聚醚多元醇；更可选地，所述E组分的分子量为2000至4000。


2.根据权利要求1所述的开孔型有机硅表面活性剂，其特征在于，所述开孔型有机硅表面活性剂中的所述A组分的结构式中的m为3.2，n为1.9，R的结构式中的a为2，b为1.5；或者，m为4.2，n为2.5，R的结构式中的a为2，b为1.5；或者，m为2.5，n为1.5，R的结构式中的a为3，b为1；或者，m为3，n为1.7，R的结构式中的a为3，b为1。


3.根据权利要求1所述的开孔型有机硅表面活性剂，其特征在于，所述开孔型有机硅表面活性剂中的所述B组分的结构式中的m为8.3，n为3.1，R的结构式中的a为3，b为6；或者，m为10.1，n为4.6，R的结构式中的a为3，b为6；或者，m为6.5，n为3.2，R的结构式中的a为1，b为8；或者，m为7.2，n为3.5，R的结构式中的a为1，b为8。


4.根据权利要求1所述的开孔型有机硅表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄登登，唐雄峰，王伟伟，
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