一种高密度微孔聚氨酯泡棉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高密度微孔聚氨酯泡棉及其制备方法，包括以下步骤：步骤1，制备亚甲基二糠胺：使用糠胺在盐酸溶液于甲醛的水溶液的作用下制备；步骤2，制备琥珀酸基环碳酸酯：使用琥珀酸与碳酸甘油酯在第一催化剂的作用下制备；步骤3，制备非异氰酸酯聚氨酯预聚物：使用琥珀酸基环碳酸酯与亚甲基二糠胺反应；步骤4，制备高密度微孔聚氨酯：使用二异氰酸酯与非异氰酸酯聚氨酯预聚物、聚酯多元醇进行反应。本发明专利技术制备的微孔聚氨酯泡棉不仅具有优良的压缩性、慢回弹性、抗潮湿和耐化学性，而且回弹性能优良，能够经受较大力度以及长时间的压缩，具有较好的缓冲、密封、填充和防震的作用，适用于大多数边框密封、模组保护和硬件支撑等制备。制备。

【技术实现步骤摘要】
一种高密度微孔聚氨酯泡棉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯泡棉领域，具体涉及一种高密度微孔聚氨酯泡棉及其制备方法。

技术介绍

[0002]高密度聚氨酯泡棉材料已被电子产品厂商广泛运用，并与国内外众多手机、通讯数码、LCD等研发机构建立了长期的合作关系，为广大客户提供高质量、缓冲、绝缘、防尘、防水、防震、吸能、隔热、隔音、高密封性的聚氨酯泡棉材料。目前在电子产品行业应用的聚氨酯发泡材料主要是聚氨酯发泡片材，在边框密封、模组保护、硬件支撑等功能性领域发挥作用，且鉴于电子产品的灵巧性大多数情况会进行压缩使用，使用厚度往往集中在原厚度的50%~80%，更有甚者将原厚度压缩75％使用。这就对聚氨酯发泡材料的压缩性能提出了较高的要求，既要保证材料压缩幅度较大，又要使其具备良好的回弹性及较合理的压缩反弹力，同时在较大幅度的冲击力作用下使用，材料还要保证较好稳定性。
[0003]然而，现有的聚氨酯泡棉常出现密度低或是密度不均匀的现象，以及在较大幅度的冲击力作用时常出现泡孔壁塌陷或分子链断裂等异常现象，从而导致聚氨酯泡棉回弹性差、使用周期变短，严重的影响了聚氨酯泡棉的密封、保护以及支撑等作用。

技术实现思路

[0004]针对现有的聚氨酯泡棉常出现密度低或是密度不均匀，以及在较大幅度的冲击力作用下使用时常出现泡孔壁塌陷或分子链断裂，从而导致聚氨酯泡棉回弹性差、使用周期变短的现象，本专利技术的目的是提供一种高密度微孔聚氨酯泡棉及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：第一方面，本专利技术提供了一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，制备亚甲基二糠胺：使用糠胺在盐酸溶液于甲醛的水溶液的作用下，制备得到亚甲基二糠胺；步骤2，制备琥珀酸基环碳酸酯：使用琥珀酸与碳酸甘油酯在第一催化剂的作用下，制备得到琥珀酸基环碳酸酯；步骤3，制备非异氰酸酯聚氨酯预聚物：使用琥珀酸基环碳酸酯与亚甲基二糠胺反应，制备得到非异氰酸酯聚氨酯预聚物；步骤4，制备高密度微孔聚氨酯：使用二异氰酸酯与非异氰酸酯聚氨酯预聚物混合后，再与聚酯多元醇进行反应，得到高密度微孔聚氨酯。
[0006]优选地，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种。
[0007]优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二
异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
[0008]优选地，所述步骤1具体为：a.称取糠胺与去离子水混合，置于0~5℃的条件下充分搅拌均匀后，逐滴加入盐酸溶液并不断搅拌，完全滴加后，升温至20~28℃，得到混合液A；其中，盐酸溶液的浓度为3~5mol/L，糠胺与去离子水的质量比为1:2~4，盐酸溶液与糠胺的质量比为1:0.3~0.6；b.向混合液A中逐滴加入甲醛的水溶液，完全滴加后，在20~28℃的条件下搅拌反应4~6h，反应结束后，加入氢氧化钠溶液至反应液的PH为9.5~10.5,然后加入甲苯萃取并取有机层，将有机层再使用纯化水洗涤至少三次，减压干燥除去溶剂，得到亚甲基二糠胺；其中，甲醛的水溶液的质量分数为35%~40%，混合液A与甲醛的水溶液的质量比为1:0.12~0.18。
[0009]优选地，所述步骤2具体为：c.称取琥珀酸与碳酸甘油酯混合，加入第一催化剂，升温至130~150℃，在回流冷凝装置内搅拌反应3~5h，待反应液冷却至室温后，使用正己烷与纯化水依次洗涤，除去未反应完全的反应物以及杂质，得到琥珀酸基环碳酸酯；其中，第一催化剂为磷钨酸或磷钨酸盐，琥珀酸、碳酸甘油酯与第一催化剂的质量比为1:1.25~1.32:0.02~0.05。
[0010]优选地，所述步骤3具体为：d.将琥珀酸基环碳酸酯与甲苯混合，搅拌至完全溶解后，加入亚甲基二糠胺，再次混合均匀后，升温至70~80℃，搅拌反应8~10h，除去溶剂后依次经过洗涤和干燥，得到非异氰酸酯聚氨酯预聚物；其中，琥珀酸基环碳酸酯、亚甲基二糠胺与甲苯的质量比为1:0.8~1.4:5~8。
[0011]优选地，所述步骤4具体为：e.称取二异氰酸酯与非异氰酸酯聚氨酯预聚物混合，在氮气的保护作用下升温至50~60℃，充分混合均匀后，加入聚酯多元醇，继续升温至60~80℃，搅拌反应3~5h，升温至得到聚氨酯混合预聚物；其中，二异氰酸酯、聚酯多元醇与非异氰酸酯聚氨酯预聚物的质量比为3~5:1:0.2~0.5；f.将聚氨酯混合预聚物体系降温至50~60℃，依次加入第二催化剂、扩链剂、发泡剂和稳定剂，继续反应2~4h，倒入模具中，置于110~120℃的环境中固化0.2~0.5h，冷却至室温后，得到高密度微孔聚氨酯泡棉。
[0012]优选地，所述第二催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡中的一种，第二催化剂的加入量为聚氨酯混合预聚物体系质量的0.3%~2%。
[0013]优选地，所述扩链剂为三乙二醇、乙二醇、己二醇、二乙醇胺中的一种，扩链剂的加入量为聚氨酯混合预聚物体系质量的0.5%~1.5%。
[0014]优选地，所述发泡剂为蒸馏水，发泡剂的加入量为聚氨酯混合预聚物体系质量的0.2%~0.6%。
[0015]优选地，所述稳定剂为二甲基硅油，稳定剂的加入量为聚氨酯混合预聚物体系质量的0.1%~1%。
[0016]第二方面，本专利技术还提供了一种高密度微孔聚氨酯泡棉，所述高密度微孔聚氨酯泡棉按照上述方法制备得到。
[0017]本专利技术的有益效果为：
本专利技术制备的微孔聚氨酯泡棉比较于传统的聚氨酯具有更高的密度，因此具有更加优良的回弹性，能够经受较大幅度的冲击力作用，具有较好的缓冲、密封、填充和防震的作用，能够适用于大多数边框密封、模组保护和硬件支撑等制备。
[0018]本专利技术的微孔聚氨酯泡棉的制备过程是：先分别制备出含有双氨基的亚甲基二糠胺与琥珀酸基环碳酸酯，然后将两者进行聚合反应，制备得到非异氰酸酯聚氨酯预聚物，之后使用非异氰酸酯聚氨酯预聚物与二异氰酸酯混合均匀后，再与聚酯多元醇反应，最终得到高密度微孔聚氨酯泡棉。
[0019]相比较于常规的聚氨酯泡棉使用原料为异氰酸酯与多元醇反应的方法，本专利技术在异氰酸酯与多元醇反应的基础上加入了非异氰酸酯聚氨酯预聚物，而非异氰酸酯聚氨酯预聚物使用的是琥珀酸基环碳酸酯与双氨基的亚甲基二糠胺通过杂化反应制备得到。使用本专利技术的方法制备得到的高密度微孔聚氨酯泡棉具有更为均匀的密度，能够经受住较大幅度的压缩，保持原有的形状，从而聚氨酯泡棉的回弹性好、使用周期得到延长。
[0020]具体实施方式
[0021]为了更清楚的说明本专利技术，对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0022]环碳酸酯是制备非异氰酸酯聚氨酯的原料之一，制备得到的非异氰酸酯聚氨酯相比较于普通的异氰酸酯聚氨酯具有更好的韧性和附着力，但是其缺陷为热稳定性以及玻璃化转变温度较低，且由于与普通的异氰酸酯聚氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备亚甲基二糠胺：使用糠胺在盐酸溶液于甲醛的水溶液的作用下，制备得到亚甲基二糠胺；步骤2，制备琥珀酸基环碳酸酯：使用琥珀酸与碳酸甘油酯在第一催化剂的作用下，制备得到琥珀酸基环碳酸酯；步骤3，制备非异氰酸酯聚氨酯预聚物：使用琥珀酸基环碳酸酯与亚甲基二糠胺反应，制备得到非异氰酸酯聚氨酯预聚物；步骤4，制备高密度微孔聚氨酯：使用二异氰酸酯与非异氰酸酯聚氨酯预聚物混合后，再与聚酯多元醇进行反应，得到高密度微孔聚氨酯。2.根据权利要求1所述的一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的一种。3.根据权利要求1所述的一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。4.根据权利要求1所述的一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体为：a.称取糠胺与去离子水混合，置于0~5℃的条件下充分搅拌均匀后，逐滴加入盐酸溶液并不断搅拌，完全滴加后，升温至20~28℃，得到混合液A；其中，盐酸溶液的浓度为3~5mol/L，糠胺与去离子水的质量比为1:2~4，盐酸溶液与糠胺的质量比为1:0.3~0.6；b.向混合液A中逐滴加入甲醛的水溶液，完全滴加后，在20~28℃的条件下搅拌反应4~6h，反应结束后，加入氢氧化钠溶液至反应液的PH为9.5~10.5,然后加入甲苯萃取并取有机层，将有机层再使用纯化水洗涤至少三次，减压干燥除去溶剂，得到亚甲基二糠胺；其中，甲醛的水溶液的质量分数为35%~40%，混合液A与甲醛的水溶液的质量比为1:0.12~0.18。5.根据权利要求1所述的一种高密度微孔聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：c.称取琥珀酸与碳酸甘油酯混合，加入第一催化剂，升温至130~150℃，在回流冷凝装置内搅拌反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钊琦，苏云，孙胜亮，吕良刚，梁国庆，王恩辉，
申请(专利权)人：青岛卓英社科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：