一种可降解聚氨酯粉扑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解聚氨酯粉扑材料及其制备方法，涉及聚氨酯软泡材料领域，所述制备方法如下：（1）称取亲水性聚醚多元醇X、生物基聚醚多元醇和聚己内酯二元醇混合均匀，110℃下鼓氮脱水至水分＜0.05%，然后降温至50

【技术实现步骤摘要】
一种可降解聚氨酯粉扑材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯软泡材料
，具体涉及一种可降解聚氨酯粉扑的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]粉扑是化妆工具的一种，深受女性消费者的青睐，其市场需求量也在逐步增大。按其制造材料大致分为橡胶类和聚氨酯材料类。而聚氨酯材料所制成的粉扑因其良好的亲水性、亲肤性而更被女性消费者喜爱。但无论是哪种材料的粉扑，其降解性都比较差，这就导致废弃的化妆粉扑给环境带来污染。CN201810476380.4公开了化妆粉扑专用聚氨酯原料，用其制备的粉扑虽然物理性能、吸水率好但其没有降解性。CN202210150622.7公开了一种可降解亲水性聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其所制备的聚氨酯粉扑有一定的降解性，但其堆肥解率依然没有超过60%。因此，研发一种生物降解性好且能满足消费者使用需求的聚氨酯粉扑显得尤为重要。
[0003]现有聚氨酯粉扑材料的生产设备中，粉末加料通常是将粉末原料从反应釜的上端加入，导致粉末原料堆积在溶液表面，不能使粉末原料充分接触液体原料，在搅拌溶解时速率较慢，造成制备效率低，稳定性差，在添加粉末原料时，容易使粉末原料粘黏在加料口壁上，造成污染，且使原料添加量不准确。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术公开了一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法及装置，采用可降解的聚醚多元醇、天然生物质粉末、生物基异氰酸酯，不添加胺类、锡类等助剂，配合本申请装置，所制备的聚氨酯化妆粉扑无毒、环保、安全，吸水性好、力学性能优良，生物降解性好（堆肥解率＞60%）。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种可降解聚氨酯粉扑材料及其制备方法，包括以下步骤：（1）称取重量份60
‑
80的亲水性聚醚多元醇X、重量份10
‑
39的生物基聚醚多元醇和重量份1
‑
10的聚己内酯二元醇于釜B中混合均匀，110℃下鼓氮脱水至水分＜0.05%，然后降温至50
‑
60，再缓慢滴加28.548
‑
51.3份生物基异氰酸酯，滴加完成后保持温度65
‑
85℃，釜内压力保持0.01
‑
0.03MPa条件下反应2小时，制得NCO%为6.5
‑
10%的预聚体，即组分A；（2）按重量份称取以下原料：水50
‑
65、天然生物质粉末32
‑
47、表面活性剂2
‑
2.7、色浆0.3
‑
1于釜C中常温下搅拌30
‑
40min即得B组分；（3）按质量比为1:1
‑
5称取组分A和组分B，快速搅拌5s后倒入模具中发泡，将制得的可降解聚氨酯粉扑置于带有流动氮气的80℃烘箱中5小时，即得可降解聚氨酯粉扑。
[0006]进一步地，步骤（1）中亲水聚醚多元醇X的制备方法如下：称取醇类起始剂、磷腈催化剂加入到釜A中，氮气置换四次，保持釜温100℃，釜压≤
‑
0.098MPa；然后缓慢加入环氧乙烷，保持釜内温度100
±
5℃，釜压0.15
±
0.05MPa，通料结束后，保持釜温105
±
5℃继续反
应，直至反应压力为负压，反应完全后，抽真空脱气1小时，降温至80℃，用磷酸调节pH至4.5
‑
5，出料，即得聚醚多元醇X；进一步地，步骤（1）中所述生物基聚醚多元醇的官能度为2，分子量为1000（购自韩国SK公司 牌号：ECOPROL H1000）；步骤（1）中所述聚己内酯二元醇LDMPA的官能度为2，分子量260（购自吉田化工）；步骤（1）中所述生物基异氰酸酯为1,5
‑
戊二异氰酸酯（购自三井化学）。
[0007]进一步地，步骤（1）亲水性聚醚多元醇X的制备方法中，所述醇类起始剂为蓖麻油与长碳链脂肪醇的混合物，所述长碳连脂肪醇为异构十三醇、C16
‑
18、C22中一种；所述蓖麻油与长碳链脂肪醇的摩尔比为：1:3
‑
3:1；所述醇类起始剂与环氧乙烷的质量比为1:0.178
‑
1.733。
[0008]进一步地，步骤（1）中所述亲水性聚醚多元醇X的官能度为1.5
‑
2.5，羟值为80.25
‑
146.26 mgKOH/g；所述磷腈催化剂与亲水性聚醚多元醇X的质量百分比为0.05%。
[0009]进一步地，所述步骤（1）中所述天然生物质粉末为纤维素、淀粉其中一种。
[0010]进一步地，所述步骤（1）中所述表面活性剂为W514（上海龙干高分子材料有限公司）。
[0011]本专利技术还提供上述制备方法制备可降解聚氨酯化妆粉扑用的装置：包括釜A、聚醚储罐、生物基聚醚储罐、LDMPA储罐、生物基异氰酸酯储罐、釜B、釜C、水储罐、天然生物质粉末储罐、表面活性剂储罐和控制系统；釜A连接聚醚储罐，聚醚储罐设置氮封，聚醚储罐、生物基聚醚储罐、LDMPA储罐和生物基异氰酸酯储罐分别通过计量泵连接釜B，水储罐、表面活性剂储罐分别通过计量泵连接釜C，釜C上设置有天然生物质粉末储罐，釜B与釜C连接发泡机；釜C包括釜体、支撑板和釜盖，支撑板置于釜体和釜盖间，釜盖中心处设有搅拌器，搅拌器连接第一搅拌轴，第一搅拌轴贯穿釜盖和支撑板置于釜体中，第一搅拌轴上设有第一搅拌桨，第一搅拌桨上设有斜置的刮板；釜体外设有保温壳，保温壳上设有第一进口和第二出口，第一进口和第一出口间通过加热介质控制器连接，釜盖上搅拌器周围设有第一进料口、第二进料口、进气口、出气口和压力表，第一进料口连接水储罐和表面活性剂储罐，第二进料口倾斜设置，第二进料口连接天然生物质粉末储罐；支撑板上表面设置有布料单元，布料单元上设置第三进料口，第三进料口设置弹性段；第三进料口与第二进料口的内口连接，第二进料的外口传输筒一端连接，第二进料口的内径与传输筒内径相同，传输筒的另一端设置第一电机，电机的输出轴通过联轴器连接主动齿轮、第二搅拌轴，第二搅拌轴延伸至第三进料口内，第二搅拌轴上设置第一螺旋叶片，主动齿轮通过链条连接锥齿轮，锥齿轮连接第三搅拌轴，第三搅拌轴上设置定量器，定量器上端设有第四进料口，定量器下端设有第一出料口，第四进料口连接天然生物质粉末储罐，第一出料口连接传输筒，天然生物质粉末储罐内设有或不设有第四搅拌轴，第四搅拌轴上设有第二螺旋叶片，第四搅拌轴连接第二电机；第一搅拌轴底部设置搅拌桨，釜体底部设置第二出料口，釜体外设置保温壳，保温壳与釜体间形成加热腔。
[0012]进一步地，所述支撑板外径与釜体边缘外直径相同，支撑板的外圈上设置有多个第一通孔，第一通孔用于螺栓桨支撑板固定于釜体和釜盖间，支撑板上靠中心还设有多个扇形通孔，扇形通孔的外边缘和内边缘分别在一个圆上，扇形通孔间的连接板上设有第二通孔；布料单元对应第二通孔处设置有连接块，螺栓连接连接块和连接板，连接块和连接板
间的螺栓外套本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按重量份计，称取60
‑
80份的亲水性聚醚多元醇X、10
‑
39份的生物基聚醚多元醇和1
‑
10份的聚己内酯二元醇于釜B中混合均匀，110℃下鼓氮脱水至水分＜0.05%，然后降温至50
‑
60℃，再缓慢滴加28.548
‑
51.3份的生物基异氰酸酯，滴加完成后保持温度65
‑
85℃，釜内压力保持0.01
‑
0.03MPa条件下反应2小时，制得NCO%为6.5
‑
10%的预聚体，即组分A；（2）按重量份计，称取以下原料：水50
‑
65份、天然生物质粉末32
‑
47份、表面活性剂2
‑
2.7份、色浆0.3
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1份，常温下于釜C中搅拌均匀即得组分B；（3）按质量比为1:1
‑
5称取组分A和组分B，快速搅拌5
‑
10s后倒入模具中发泡，然后置于带有流动氮气的80℃烘箱中5小时，即得可降解聚氨酯粉扑。2.步骤（1）中，亲水性聚醚多元醇X的制备方法如下：称取醇类起始剂、磷腈催化剂加入到釜A中，氮气置换四次，保持釜温100℃，釜压≤
‑
0.098MPa；然后缓慢加入环氧乙烷，保持釜内温度100
±
5℃，釜压0.15
±
0.05MPa，通料结束后，保持釜温105
±
5℃继续反应，直至反应压力为负压，反应完全后，抽真空脱气1小时，降温至80℃，用磷酸调节pH至4.5
‑
5，出料，即得聚醚多元醇X。3.根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，生物基聚醚多元醇的官能度为2，分子量为1000；聚己内酯二元醇的官能度为2，分子量为260；根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，生物基异氰酸酯为1,5
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戊二异氰酸酯；生物基聚醚多元醇为ECOPROL H1000。4.根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述亲水性聚醚多元醇X的官能度为1.5
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2.5，羟值为80.25
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146.26 mgKOH/g。5.根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（1）亲水性聚醚多元醇X的制备方法中，所述醇类起始剂为蓖麻油与长碳链脂肪醇的混合物，所述长碳连脂肪醇为异构十三醇、C16
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18、C22中的一种；所述蓖麻油与长碳链脂肪醇的摩尔比为：1:3
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3:1；所述醇类起始剂与环氧乙烷的质量比为1:0.178
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1.733。6.根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（1）亲水性聚醚多元醇X的制备方法中，所述磷腈催化剂与亲水性聚醚多元醇X的质量百分比为0.05%；。7.根据权利要求1所述的一种可降解聚氨酯化妆粉扑的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述表面活性剂为W514；所述天然生物质粉末为纤维素、淀粉其中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丞，杨妍霏，陈秀浩，
申请(专利权)人：南京金栖化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：