一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚氨酯制备技术领域，具体涉及一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法和应用。该自结皮泡沫的原料包括聚醚

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚氨酯制备
，具体涉及一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯自结皮泡沫又称整皮泡沫，它是通过模塑成型工艺制成的具有一定厚度(0.3
‑
3.0mm)的密实表皮层以及泡沫内芯的制品，且剖面密度从表皮到内芯逐渐降低，呈现反抛物线的形状，表皮层有近似聚合物母体材料的密度900
‑
1200kg/m3，中心处密度最低接近几十到几百kg/m3。表皮层兼具美观的外观以及完全可以和烯烃塑料皮革媲美的机械性能。
[0003]聚氨酯自结皮泡沫的制备工艺和原理是：利用多元醇组分和异氰酸酯反应所产生的反应热使混合物料中所含的惰性低沸点物理发泡剂气化，而充满低沸点气体的气泡与低温的高导热金属模具壁(30
‑
60℃)接触时，热量会迅速散失，并在物料过量填充(过填充系数15％
‑
100％)和发泡导致的模腔内压力(0.8
‑
1.5Mpa)条件下，靠近模具壁处的气泡迅速破裂而在模具壁处形成一层光滑、无泡的表皮层；不含惰性低沸点物理发泡剂的聚氨酯自结皮泡沫一般是全水配方体系，通过水与异氰酸酯反应生成二氧化碳气体，在较高的模腔压力和模具内壁激冷的模式下实现泡沫破裂和致密表面结皮的生成。
[0004]中国专利文献CN111518252A公开了一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法，其原料包括交联剂、催化剂和异氰酸酯，还包括PO/EO共聚醚多元醇和物理发泡剂甲酸甲酯，其中，PO/EO共聚醚多元醇的数均分子量为6000
‑
12000，伯羟基含量为70
‑
85％，环氧乙烷含量为10
‑
20％，在制备该类聚氨酯自结皮泡沫时需要加入胺类催化剂和有机金属类催化剂才能完成制品的定型，而上述两种催化剂是有机挥发物VOC和刺激性气味的重要贡献来源。进一步地，该聚氨酯自结皮泡沫的阻燃性能还有待进一步提高。
[0005]此外，现有技术在制备聚氨酯自结皮泡沫时，还会添加泡沫稳定剂预防模腔内高压力状态下的泡沫塌陷，而泡沫稳定剂也是常规聚氨酯自结皮泡沫配方中VOC和刺激性气味的源头之一。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中在制备聚氨酯自结皮泡沫时，在保证其物理机械性能的基础上，需要添加有机胺类等催化剂以及泡沫稳定剂，导致产生大量VOC和刺激性气味等缺陷，以及，聚氨酯自结皮泡沫的阻燃性和外层结皮耐磨性、耐水解性有待进一步提高；从而提供了一种聚氨酯自结皮泡沫及其制备方法和应用。
[0007]为此，本专利技术提供了以下技术方案。
[0008]本专利技术提供了一种聚氨酯自结皮泡沫，其原料包括，聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、胺基聚醚多元醇、聚脲聚合物多元醇、水、碳化二亚胺改性异氰酸酯；
[0009]所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物数均分子量为1500
‑
6000，伯羟基封端，EO封端率至少
为85％，硅氧烷链段含量至少为50wt％；
[0010]所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物的聚醚链段中环氧乙烷的含量高于40wt％；
[0011]所述胺基聚醚多元醇的pH值为8
‑
10，数均分子量为300
‑
700。
[0012]所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物中的聚醚链段包括环氧乙烷链段，环氧丙烷链段和环氧丁烷链段中的至少一个。
[0013]所述胺基聚醚多元醇的pH值为8
‑
9；
[0014]优选地，所述胺基聚醚多元醇起始剂中活泼氢个数为2
‑
4。
[0015]所述聚脲聚合物多元醇中聚脲聚合物微粒的含量为5
‑
20wt％，微粒的平均粒径为0.2
‑
2μm；
[0016]所述聚脲聚合物多元醇中聚醚多元醇的数均分子量为4500
‑
8000，聚醚多元醇中伯羟基含量高于85wt％。
[0017]所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物为ABA型共聚物，具体地，该共聚物为聚醚链段
‑
聚硅氧烷链段
‑
聚醚链段嵌段共聚物。
[0018]所述聚脲聚合物多元醇是多元胺类化合物与芳香族异氰酸酯在聚醚多元醇中进行接枝聚合得到的含有聚脲聚合物微粒、相分离的接枝共聚物。
[0019]进一步地，以重量份数计，其原料包括，40
‑
50份聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、10
‑
20份胺基聚醚多元醇、30
‑
45份聚脲聚合物多元醇、0.1
‑
1.0份水和30
‑
45份碳化二亚胺改性异氰酸酯。
[0020]所述聚氨酯自结皮泡沫的原料，还包括助剂和填料中的至少一种；
[0021]优选地，所述助剂为着色剂、抗菌剂、抗静电剂和抗紫外线中的至少一种；
[0022]优选地，助剂和填料的总重量份数为0
‑
50份。
[0023]填料可以是碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛、氢氧化铝、三聚氰胺、硫酸钡、高岭土等无机颗粒物。
[0024]此外，本专利技术提供了一种聚氨酯自结皮泡沫的制备方法，包括以下步骤，
[0025](1)聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、胺基聚醚多元醇、聚脲聚合物多元醇、水和助剂混合均匀，得到预混料；
[0026](2)预混料与碳化二亚胺改性异氰酸酯混合，得到混合料；
[0027](3)混合料经成型后脱模；
[0028]所述预混料的温度为30
‑
35℃；
[0029]所述成型的温度为30
‑
40℃。
[0030]所述成型的时间为0.5
‑
5min。
[0031]进一步地，在将预混料与碳化二亚胺改性异氰酸酯混合时，所述碳化二亚胺改性异氰酸酯的温度为25
‑
30℃。
[0032]进一步地，本专利技术提供了一种上述聚氨酯自结皮泡沫在密封条、扶手、头枕、坐垫或座椅中的应用。
[0033]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0034]1.本专利技术提供的聚氨酯自结皮泡沫，该自结皮泡沫的原料包括聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、胺基聚醚多元醇、聚脲聚合物多元醇、水、碳化二亚胺改性异氰酸酯；所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物数均分子量为1500
‑
6000，伯羟基封端，EO封端率至少为85％，硅氧烷链段含量
至少为50wt％；所述胺基聚醚多元醇的pH值为8
‑
10，数均分子量为300
‑
700。本专利技术通过聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、胺基聚醚多元醇、聚脲聚合物多元醇、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯自结皮泡沫，其特征在于，其原料包括，聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物、胺基聚醚多元醇、聚脲聚合物多元醇、水、碳化二亚胺改性异氰酸酯；所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物数均分子量为1500
‑
6000，伯羟基封端，EO封端率至少为85％，硅氧烷链段含量至少为50wt％；所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物的聚醚链段中环氧乙烷的含量高于40wt％；所述胺基聚醚多元醇的pH值为8
‑
10，数均分子量为300
‑
700。2.根据权利要求1所述的聚氨酯自结皮泡沫，其特征在于，所述聚醚
‑
聚硅氧烷共聚物中的聚醚链段包括环氧乙烷链段，环氧丙烷链段和环氧丁烷链段中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯自结皮泡沫，其特征在于，所述胺基聚醚多元醇的pH值为8
‑
9；优选地，所述胺基聚醚多元醇起始剂中活泼氢个数为2
‑
4。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚氨酯自结皮泡沫，其特征在于，所述聚脲聚合物多元醇中聚脲聚合物微粒的含量为5
‑
20wt％，微粒的平均粒径为0.2
‑
2μm；所述聚脲聚合物多元醇中聚醚多元醇的数均分子量为4500
‑
8000，聚醚多元醇中伯羟基含量高于85wt％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的聚氨酯自结皮泡沫，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯其武，李玉博，
申请(专利权)人：佳化化学科技发展上海有限公司，
类型：发明
国别省市：