一种家具类发泡棉用聚氨酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种家具类发泡棉用聚氨酯材料及其制备方法。按照重量份计，其原料包括：黄油PPG 40‑68份，异氰酸酯20‑26份，硅油4‑9份，醇胺类化合物2‑7份，有机锡催化剂0.5‑3份，溶剂1‑6份，水2‑5份。本发明专利技术制备得到的聚氨酯材料具有优异的回弹能力，泡孔均匀，舒适透气，抗磨损、耐反复压陷疲劳，耐湿热老化，尤其适用于家具生产用发泡棉材料。

【技术实现步骤摘要】
一种家具类发泡棉用聚氨酯材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子聚合物
，尤其涉及一种家具类发泡棉用聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。由于其结构中同时具有软段和硬段不同分子链，因此可以通过对分子链的设计赋予材料不同的性能。聚氨酯特殊的结构特性使得其能够被广泛应用于建筑、汽车、航空、家具、日用品等不同领域，聚氨酯材料能够加工为泡沫塑料、弹性体、纤维塑料、纤维、革鞋树脂、涂料、胶粘剂和密封胶等诸多制品，已在国民生产生活中发挥着不可或缺的作用。聚氨酯发泡棉是以聚醚和异氰酸酯为主要原料，在发泡剂、催化剂等诸多助剂的作用下，用专用设备混合反应，发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯发泡棉材料的制备过程的影响因素较多，控制不当容易出现收缩变形、发脆、发酥、开裂、密度不均、泡孔粗糙等缺陷，这些现象限制了聚氨酯材料在发泡棉领域的应用。基于此，制备一种力学性能优异的家具类发泡棉用聚氨酯材料成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，制得的聚氨酯材料抗压陷能力强，在高温、高湿度条件下仍能保持较高的拉伸强度，且具有优异的回弹能力，泡孔均匀，舒适透气，抗磨损，适用于家具类发泡棉材料。本专利技术第一方面提供了一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，按照重量份计，其原料包括：黄油PPG40-68份，异氰酸酯20-26份，硅油4-9份，醇胺类化合物2-7份，有机锡催化剂0.5-3份，溶剂1-6份，水2-5份。在一种优选的实施方式中，所述硅油包括羟基硅油，氨基硅油，环氧基硅油，聚醚硅油中的至少一种。在一种优选的实施方式中，所述硅油为氨基硅油，氨基硅油的运动粘度为50-500mm2/s(25℃)。在一种优选的实施方式中，所述醇胺化合物包括含叔氨基的醇胺。在一种优选的实施方式中，所述含叔氨基的醇胺为N-丁基二乙醇胺和N-苄基乙醇胺。在一种优选的实施方式中，所述N-丁基二乙醇胺和N-苄基乙醇胺的重量比为(0.5-2)：1。在一种优选的实施方式中，所述有机锡催化剂为二(十二烷基硫)二丁基锡和辛酸亚锡。在一种优选的实施方式中，所述二(十二烷基硫)二丁基锡和辛酸亚锡的重量比为1：(3-6)。在一种优选的实施方式中，所述黄油PPG和氨基硅油的重量比为(5-12)：1。本专利技术第二方面提供了一种家具类发泡棉用聚氨酯材料的制备方法，具体制备步骤包括：在反应釜中加入黄油PPG，真空脱水0.5-1h，加入异氰酸酯，设置温度为80-85℃，以40-80r/min的速度搅拌2-4h；加入硅油，黄油，醇胺类化合物，有机锡催化剂，溶剂，水，以600-1800r/min的速度搅拌4-8h，固化发泡，即得成品。有益效果：本专利技术制备得到一种家具类发泡棉用聚氨酯材料。使用如上所述配方和工艺制备得到的聚氨酯材料具有优异的回弹能力，泡孔均匀，舒适透气，抗磨损、耐反复压陷疲劳，耐湿热老化，尤其适用于家具生产用发泡棉材料。具体实施方式结合以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本专利技术的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“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。除此之外，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。另外，如果没有其它说明，本专利技术所用原料都是可为市售的。为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种家具类发泡棉用聚氨酯材料。按照重量份计，其原料包括：黄油PPG40-68份，异氰酸酯20-26份，硅油4-9份，醇胺类化合物2-7份，有机锡催化剂0.5-3份，溶剂1-6份，水2-5份。在一些优选的实施方式中，所述家具类发泡棉用聚氨酯材料的主要原料选用黄油PPG。申请人发现，选择黄油PPG与异氰酸酯反应形成稳定网状结构，得到的聚氨酯材料的拉伸强度提升。猜测是该条件下黄油PPG提供的活性基团能够和-NCO稳定交联，得到的交联体型结构聚氨酯的分子间作用力强，提高了聚氨酯材料的拉伸强度。进一步探究发现，当黄油PPG的重量份为40-68份时，明显提高了聚氨酯材料的耐高温老化能力。猜测黄油PPG的重量份为40-68份时聚醚、异氰酸酯等物质的流动性最佳，聚合物分子链相互交叉渗透、缠结交联，网状结构致密牢固，提高了聚氨酯材料的耐高温老化能力，即使产品在高温下久置，拉伸强度仍能够保持在较高水平。但是聚氨酯材料的致密交联限制了材料的回弹率，使得聚氨酯材料的抗压陷能力略有下降。在一些优选的实施方式中，所述硅油包括羟基硅油，氨基硅油，环氧基硅油，聚醚硅油中的至少一种。进一步优选，所述硅油为氨基硅油，氨基硅油的运动粘度为50-500mm2/s(25℃)。运动粘度为50-500mm2/s(25℃)的氨基硅油可为市售，例如济南润本祥化工有限公司。硅油作为一种化学性质稳定的高分子化合物，具有优异的电绝缘性、耐候性、生理惰性，不仅能够作为一种基础材料在工业中被大量应用，而且可以作为辅助助剂改善其它材料的工艺性能。氨基硅油是以重复的硅氧键为主链、甲基为侧基，并以氨基封端的线型聚合物，氨基的反应性使得氨基硅油的相容性比硅油更佳。本专利技术发现，聚氨酯的原料中添加氨基硅油明显改善了聚氨酯材料的泡孔粗糙缺陷，猜测是氨基硅油对于过程的稳定作用较强，抑制了反应过程中的气体被迅速释放，造成聚氨酯泡孔不均、泡棉发酥的凹陷，氨基硅油与特定量黄油PPG、异氰酸酯反应，生成的聚氨酯孔泡均匀细密，避免了塌泡、空洞现象的发生。本专利技术意外发现，氨基硅油的运动粘度为50-500mm2/s(25℃)时，不仅改善了聚氨酯材料的泡孔结构，还提高了聚氨酯材料的耐潮性。猜测是运动粘度为50-500mm2/s(25℃)的氨基硅油与聚氨酯链段的相容性较好，表面张力较小的Si-O键提高了材料的憎水性，抑制了水分子进入聚氨酯结构中影响其化学性能，聚氨酯材料能够在湿度极高的环境中仍保持较好的力学性能。在一些优选的实施方式中，所述醇胺化合物包括含叔氨基的醇胺。进一步优选，所述含叔氨基的醇胺为N-丁基二乙醇胺和N-苄基乙醇胺。N-丁基二乙醇胺的CAS号为102-79-4，N-苄基乙醇胺的CAS号为104-6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，按照重量份计，其原料包括：黄油PPG40-68份，异氰酸酯20-26份，硅油4-9份，醇胺类化合物2-7份，有机锡催化剂0.5-3份，溶剂1-6份，水2-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，按照重量份计，其原料包括：黄油PPG40-68份，异氰酸酯20-26份，硅油4-9份，醇胺类化合物2-7份，有机锡催化剂0.5-3份，溶剂1-6份，水2-5份。


2.根据权利要求1所述的一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，所述硅油包括羟基硅油，氨基硅油，环氧基硅油，聚醚硅油中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，所述硅油为氨基硅油，氨基硅油的运动粘度为50-500mm2/s。


4.根据权利要求1所述的一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，所述醇胺化合物包括含叔氨基的醇胺。


5.根据权利要求4所述的一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，所述含叔氨基的醇胺为N-丁基二乙醇胺和N-苄基乙醇胺。


6.根据权利要求5所述的一种家具类发泡棉用聚氨酯材料，其特征在于，所述N...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良，郭建峰，池景学，
申请(专利权)人：广州皇朝家具有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44