本发明专利技术公开了一种软质聚氨酯泡沫塑料及其制备工艺。聚氨酯泡沫塑料包括如下重量份的原料，复合多元醇80‑90份、成核剂15‑20份、异氰酸酯17‑23份、发泡剂4‑7份、水1‑3份、匀泡剂2‑5份、固化剂4‑7份、抗氧剂0.5‑1份。其中，复合多元醇主要由沙棘籽油、桐油、甲醛、3‑甲氧基丙酸、羟基化试剂、三氰胺反应制得；成核剂主要由3‑氨基苯乙酸、二氧化硅、二碳酸二叔丁酯反应制得。本发明专利技术制备的聚氨酯泡沫塑料具有良好的阻燃性能、强度，采用了大量的生物基材料，制备得到聚氨酯泡沫塑料是一种环境友好型产品，具有较好的生物降解性能；可推广至过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料等领域使用。
【技术实现步骤摘要】
一种软质聚氨酯泡沫塑料及其制备工艺
本专利技术涉及聚氨酯塑料加工
，具体为一种软质聚氨酯泡沫塑料及其制备工艺。
技术介绍
软质聚氨酯泡沫塑料，又简称为聚氨酯软泡；是指具有一定弹性的柔软的聚氨酯泡沫。聚氨酯软泡产品主要有高回弹泡沫、块状海绵、慢回弹泡沫、自结皮泡沫、半硬质吸能泡沫。生产软质聚氨酯泡沫塑料的只要原料为聚醚多元醇或聚氨酯多元醇、异氰酸酯、发泡剂、泡沫稳定剂，根据市场的不同需要再添加抗氧剂、阻燃剂等功能性助剂。软质聚氨酯泡沫塑料具有广泛的应用市场，目前已被广泛得应用于过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热保温材料等。由于其应用范围广，需求量大，因此带来大量的石油资源的消耗，从可持续发展的角度出发，寻找能替代石油基聚醚的新材料和新工艺成为战略性的开发任务。我们国内现有技术，已公开的采用常见的有桐油、大豆油、亚麻油、玉米油、菜籽油、花生油、橄榄油、棕榈油、蓖麻油等植物油来代替石油资源，来加工形成聚氨酯发泡使用的多元醇。由于植物油具有特殊结构和降解性，其加工得到的多元醇聚合物不仅成本低，而且对环境友好。但由于植物油本身属于易燃物质，会大幅降低聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能；而单独外加磷卤化合物阻燃剂令聚氨酯泡沫塑料达到一定的阻燃级别，这类阻燃剂一方面本身是有一定挥发性和迁移性，也有一定的刺激性气味，人们长期使用过程中可能产生过敏反应，危害人们的健康；另一方面，添加磷卤阻燃剂的会降低聚氨酯泡沫塑料的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种软质聚氨酯泡沫塑料及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术专利技术：一种软质聚氨酯泡沫塑料，所述聚氨酯泡沫塑料包括如下重量份的原料，复合多元醇80-90份、成核剂15-20份、异氰酸酯17-23份、发泡剂4-7份、水1-3份、匀泡剂2-5份、固化剂4-7份、抗氧剂0.5-1份。进一步的，所述复合多元醇主要由沙棘籽油、桐油、甲醛、3-甲氧基丙酸、羟基化试剂、三氰胺反应制得。进一步的，所述成核剂主要由3-氨基苯乙酸、二氧化硅、二碳酸二叔丁酯反应制得。进一步的，所述羟基化试剂正己酸或异己酸。进一步的，所述发泡剂为环戊烷、正戊烷、异戊烷、己烷中的任意一种。进一步的，所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的任意一种。进一步的，所述匀泡剂为泡沫稳定剂B8870、泡沫稳定剂AK8801、泡沫稳定剂L6950、泡沫稳定剂AK8805、泡沫稳定剂AK8806、泡沫稳定剂AK8810、泡沫稳定剂AK8811、泡沫稳定剂AK8818中的任意一种或多种。一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤；(1)制备复合多元醇(2)制备成核剂：(3)制备聚氨酯预聚体：(4)制备聚氨酯泡沫塑料成品：进一步的，一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤；(1)将桐油、沙棘籽油、3-甲氧基丙酸、羟基化试剂混合，滴加浓硫酸反应，滴加30％质量浓度的双氧水溶液反应，加入固体氢氧化钾升温反应，磷酸溶液洗涤，真空脱水，得到复合多元醇粗产品；将制得的复合多元醇粗产品降温至20-25℃，加入三聚氰胺、甲醛混合，保持温度为40-60℃反应，高真空脱除小分子，制得复合多元醇；(2)S1.将二氧化硅颗粒在温度为500-550℃条件下，加热35-40min，自然冷却至室温，采用直流电电击二氧化硅表面，得到羟基化二氧化硅颗粒；S2.将3-氨基苯乙酸溶于三氯甲烷溶剂中，滴加二碳酸二叔丁酯，搅拌，温度为20-25℃条件下，反应24-36h，过滤，加入乙酸乙酯溶解固体，过滤，干燥，得到物质A；S3.将S1制得的羟基化二氧化硅颗粒分散到S2物质A中，加入浓硫酸，升温至70-80℃，反应2-3h，真空脱水，至水分＜0.1％，得到成核剂；(3)将复合多元醇、匀泡剂、阻燃剂、抗氧剂混合，加入成核剂，搅拌均匀，滴加盐酸溶液，反应20-30min；氮封保护下，滴加异氰酸酯，升高温度至60-70℃，反应3-4h，制得聚氨酯预聚体；(4)取步骤(3)制备得到的聚氨酯预聚体，搅拌，保持温度为20-25℃，加入水、发泡剂、固化剂，搅拌，搅拌速度为1500-1800r/min，倒入模具中，发泡成型，熟化，制得聚氨酯泡沫塑料。进一步的，一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述(1)复合多元醇的制备包括以下步骤；S1.将桐油、沙棘籽油、3-甲氧基丙酸、羟基化试剂混合，搅拌，升温至40-45℃，滴加浓硫酸，反应30-40min，滴加30％质量浓度的双氧水溶液，保持温度为60-70℃，反应4-5h，真空脱水，加入固体氢氧化钾，氮封保护，升温至115-125℃，反应8-12h，保温老化，75％质量浓度的磷酸溶液洗涤，真空脱水，得到复合多元醇粗产品；S2.将S1制得的复合多元醇粗产品在高真空条件下脱水，至水分＜0.1％，降温至20-25℃，氮气保护；加入三聚氰胺、甲醛混合，搅拌，保持温度为40-60℃，反应6-12h，检测甲醛含量＜5ppm时视为反应终止，高真空脱除小分子25-30min，控制真空度为-0.099Mpa～-0.097Mpa，制得复合多元醇。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术提供一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，首先选择生物基桐油和沙棘籽油的复合多元醇的基本原料，制备的复合多元醇是一种环境友好型产品，具有良好的生物降解性、无毒无危害、原料可再生的优点。但由于生物基桐油和沙棘籽油是易燃物质，因此会大大降低聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，本专利技术中为了解决这一问题，引入甲醛和三聚氰胺形成缩聚物，该缩聚物分子中含有三个活泼羟基，活泼羟基与桐油和沙棘籽油等形成的多元醇粗产物，发生接枝反应，形成阻燃性能强的复合多元醇。其余暴露的羟基之间会氢键作用，紧密相连形成间交联网，增加聚氨酯泡沫塑料的刚性强度。本专利技术中提供了一种综合性能有的成核剂，有利于发泡初期稳定形成大量细密的气泡核，提高泡孔的均匀度，改善因应力集中导致泡孔破裂的现象。行业内常用二氧化硅等无机颗粒作为聚氨酯发泡的成核剂来使用，但由于其与多元醇、发泡剂等有机组分相容性较差，在实际发泡过程中易导致塌泡结块现象；本专利技术为了解决这一问题，采用3-氨基苯乙酸对二氧化硅颗粒进行改性，首先电流电激励法增大二氧化硅颗粒表面的羟基数量和羟基活性，再引入具有羧基和氨基基团的3-氨基苯乙酸作为改性剂，通过二碳酸二叔丁酯的处理，将3-氨基苯乙酸表面的氨基基团保护起来，然后3-氨基苯乙酸表面的羧基与二氧化硅颗粒表面的活泼羟基发生缩合反应，以酯键连接，赋予二氧化硅颗粒与复合多元醇、发泡剂的相容性。在制备聚氨酯预聚体过程中，相容性较好的二氧化硅颗粒与其他组分混合均匀后，本专利技术又加入了少量盐酸溶液，将被保护的氨基保护基团发生水解，释放出氨基，氨基可与体系中剩余未参与反应的异氰酸酯，快速发生反应，进一步改善发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于；所述聚氨酯泡沫塑料包括如下重量份的原料，复合多元醇80-90份、成核剂15-20份、异氰酸酯17-23份、发泡剂4-7份、水1-3份、匀泡剂2-5份、固化剂4-7份、抗氧剂0.5-1份。/n
【技术特征摘要】
1.一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于；所述聚氨酯泡沫塑料包括如下重量份的原料，复合多元醇80-90份、成核剂15-20份、异氰酸酯17-23份、发泡剂4-7份、水1-3份、匀泡剂2-5份、固化剂4-7份、抗氧剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述复合多元醇主要由沙棘籽油、桐油、甲醛、3-甲氧基丙酸、羟基化试剂、三氰胺反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述成核剂主要由3-氨基苯乙酸、二氧化硅、二碳酸二叔丁酯反应制得。
4.根据权利要求2所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述羟基化试剂正己酸或异己酸。
5.根据权利要求1所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述发泡剂为环戊烷、正戊烷、异戊烷、己烷中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述异氰酸酯为4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：所述匀泡剂为泡沫稳定剂B8870、泡沫稳定剂AK8801、泡沫稳定剂L6950、泡沫稳定剂AK8805、泡沫稳定剂AK8806、泡沫稳定剂AK8810、泡沫稳定剂AK8811、泡沫稳定剂AK8818中的任意一种或多种。
8.一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
(1)制备复合多元醇
(2)制备成核剂：
(3)制备聚氨酯预聚体：
(4)制备聚氨酯泡沫塑料成品。
9.根据权利要求8所述的一种软质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
(1)将桐油、沙棘籽油、3-甲氧基丙酸、羟基化试剂混合，滴加浓硫酸反应，滴加30％质量浓度的双氧水溶液反应，加入固体氢氧化钾升温反应，磷酸溶液洗涤，真空脱水，得到复合多元醇粗产品...
【专利技术属性】
技术研发人员：池秀林，
申请(专利权)人：池秀林，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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