CN101343416B - 高mdi体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂 - Google Patents
高mdi体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂 Download PDFInfo
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种匀泡剂,更具体地说涉及一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂。
背景技术
高回弹聚氨酯泡沫塑料(HR)是一类性能优良的泡沫塑料,目前国内外发展迅速,应用广泛。该产品的特征是:具有较高的弹性和较高的负荷比,具有乳胶般的手感。用于制作座垫,初始触感柔软舒适,当进一步压缩时,又能提供坚实而富于弹性的支撑,是一种理想的铺、垫材料,在汽车工业、像具工业等方面有着广泛的应用。国内一般高回弹聚氨酯泡沫塑料制备其中异氰酸酯主要用TDI/MDI混合体系(如TDI/MDI为80/20、50/50等)并仍以TDI为主,由于TDI为剧毒化学品,其蒸汽压大大高于MDI,生产环境污染大,并且如在用于汽车座椅时没反应的TDI会缓慢挥发对人体危害大,国外已基本不用TDI生产PU高回弹制品。国内也在由TDI/MDI(80/20)混合体系向高MDI体系发展。所谓高MDI体系是体系中MDI含量占55%—100%,其特点是泡沫承载性好,体系反应速度更快,更加适宜低模温和冷熟化工艺。高MDI体系对匀泡剂的要求也与高TDI体系不一样,另外高MDI体系制备的聚氨酯泡沫塑料其回弹率一般要比TDI体系低,而现有的匀泡剂一般都是针对TDI体系开发的,如果能开发一种用于高MDI体系的匀泡剂从而提高高MDI体系制备的聚氨酯泡沫塑料的回弹率和开孔率则能大大推进高MDI体系的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现在技术中存在的不足和问题,提供了一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂。
本发明的技术方案如下:
本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂,是由A和B两种组分组成,A的重量百分比为50~80%、B的重量百分比为20~50%,
其中所述的A具有以下结构式(I)的结构:
结构式(I)中:
m的值为4~10,n的值为1~6,R的结构通式为下式(II)
结构式(II)中:x的值为1~6,y的值为1~5,且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比:聚环氧乙烷链段为20~70%,聚环氧丙烷链段为30~80%;其中所述的B具有以下结构式(III)的结构:
结构式(III)中:
m的值为11~30,n的值为7~15,R的结构通式为下式(IV)
结构式(IV)中:x的值为1~30,y的值为1~25,且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比:聚环氧乙烷链段为20~70%,聚环氧丙烷链段为30~80%,M为碳原子数为1~4的烷烃。
与现有技术相比本发明的有益效果是:
本发明的匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫发泡时,其开孔率高效果好,泡沫稳定,回弹性能好,回弹率在60%以上。
具体实施方式
本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂中A是由以下方法制备,步骤如下:
a)以烯丙醇为起始剂,在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷,在催化剂KOH存在下、压力≤0.2MPa、反应温度为110~120℃条件下反应5小时,得到不同分子量的端烯丙基粗聚醚,该粗聚醚经磷酸中和、硅藻土吸附金属离子、脱水等精制处理后得到端烯丙基聚醚(R’),其中环氧乙烷和环氧丙烷用量之和与起始剂烯丙醇的用量的摩尔为2~50:1;所述的环氧乙烷与环氧丙烷的重量配比为:环氧乙烷为20~70%、环氧丙烷为30~80%;
b)使八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷在硫酸作用下,在反应温度为75℃条件下反应5小时,得到聚硅氧烷(I),其中八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷之间的摩尔比为10~120:1~5:1.0~2.0;
c)将上面反应得到的重量份不同的聚醚(R’)5~50份和聚硅氧烷(I)10~35份,在5-15ppm的Pt催化剂作用下及溶剂甲苯存在下,在反应温度为60~120℃条件下进行聚合反应8~10小时后进行减压蒸馏,搅拌均匀后将其打入降膜蒸发器进行二次蒸馏,即制得A。
本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂中B是由以下方法制备,步骤如下:
a)以烯丙醇为起始剂,在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷,在催化剂KOH存在下、压力≤0.2MPa、反应温度为110~120℃条件下反应5小时,得到不同分子量的端烯丙基粗聚醚,该粗聚醚经磷酸中和、硅藻土吸附金属离子、脱水等精制处理后得到端烯丙基聚醚(R’),将聚醚R’的端羟基进行改性,即将聚醚R’的端羟基采用含钠或钾类化合物进行醇盐化取代,得到聚醚醇金属,然后采用氯化物进行氯化反应,得到封端改性聚醚Ri,其中环氧乙烷和环氧丙烷用量之和与起始剂烯丙醇的用量的摩尔为2~50:1;所述的环氧乙烷与环氧丙烷的重量配比为:环氧乙烷为20~70%、环氧丙烷为30~80%;
b)使八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷在硫酸作用下,在反应温度为75℃条件下反应5小时,得到聚硅氧烷(I),其中八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷之间的摩尔比为10~120:1~5:1.0~2.0;
c)将上面反应得到的重量份不同的聚醚Ri5~50份和聚硅氧烷(I)10~35份,在5-15ppm的Pt催化剂作用下及溶剂甲苯存在下,在反应温度为60~120℃条件下进行聚合反应8~10小时后进行减压蒸馏,搅拌均匀后将其打入降膜蒸发器进行二次蒸馏,即制得B。
实施例1
A的重量百分比为80%、B的重量百分比为20%
A具有以下结构式(I)的结构:
结构式(I)中R的结构式为下式(II)
(II)
B具有以下结构式(III)的结构:
结构式(III)中R的结构式为下式(IV)
该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。
实施例2
A的重量百分比为50%、B的重量百分比为50%
A具有以下结构式(I)的结构:
结构式(I)中R的结构式为下式(II)
B具有以下结构式(III)的结构:
结构式(III)中R的结构式为下式(IV)
该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。
实施例3
A的重量百分比为60%、B的重量百分比为40%
A具有以下结构式(I)的结构:
结构式(I)中R的结构式为下式(II)
B具有以下结构式(III)的结构:
结构式(III)中R的结构式为下式(IV)
该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。
实施例4
A的重量百分比为70%、B的重量百分比为30%
A具有以下结构式(I)的结构:
结构式(I)中R的结构式为下式(II)
B具有以下结构式(III)的结构:
结构式(III)中R的结构式为下式(IV)
该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。
表1高回弹泡沫配方及泡沫制品性能
原料(质量分数) | No1 | No2 | No3 | No4 |
TEP-330N | 60 | 60 | 60 | 60 |
TPOP36-28 | 40 | 40 | 40 | 40 |
水 | 2.5 | 2.6 | 2.7 | 2.7 |
二乙醇胺 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
实施例1匀泡剂 | 1.0 | ---- | ---- | ---- |
实施例2匀泡剂 | ---- | 1.0 | ---- | ---- |
实施例3匀泡剂 | ---- | ---- | 1.0 | |
实施例4匀泡剂 | ---- | ---- | ---- | 1.0 |
A-1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
A-33 | 0.5 | 0.55 | 0.55 | 0.6 |
Wannate8001 | 59.6 | 55.2 | 50.4 | 44.1 |
TDI | ---- | 3.7 | 7.2 | 11.3 |
异氰酸酯指数 | 1.05 | 1.05 | 1.05 | 1.05 |
制品性能 | ||||
密度(kg/m3) | 50.0 | 47.5 | 45.4 | 44.6 |
回弹(%) | 60 | 61 | 63 | 63 |
备注:TEP-330N和TPOP36-28为中国石化集团天津石化分公司聚醚多元醇产品;Wannate8001为烟台万华聚氨酯股份有限公司改性MDI产品,NCO含量为28.5~29.5%。
Claims (1)
1.一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂,其中所述的高MDI体系是指体系中MDI含量占异氰酸酯混合体系的55%-100%,所述的高回弹是指该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫发泡时,回弹率在60%以上,其特征在于该匀泡剂由A和B两种组分组成,A的重量百分比为50~80%、B的重量百分比为20~50%,
其中所述的A具有以下结构式(Ⅰ)的结构:
结构式(Ⅰ)中:
m的值为4~10,n的值为1~6,R的结构通式为下式(Ⅱ)
结构式(Ⅱ)中:x的值为1~6,y的值为1~5,且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比:聚环氧乙烷链段为20~70%,聚环氧丙烷链段为30~80%;
其中所述的B具有以下结构式(Ⅲ)的结构:
结构式(Ⅲ)中:
m的值为11~30,n的值为7~15,R的结构通式为下式(Ⅳ)
结构式(Ⅳ)中:x的值为1~30,y的值为1~25,且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比:聚环氧乙烷链段为20~70%,聚环氧丙烷链段为30~80%,M为碳原子数为1~4的烷基。
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