CN101353413B - 用于冷熟化高回弹泡沫塑料的改性异氰酸酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于冷熟化高回弹泡沫塑料的改性MDI，原料为异氰酸酯、聚醚多元醇、改性剂和阻聚剂，其中异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物，聚醚多元醇为3官能度和数均分子量为5000-7000，伯羟基质量含量65～80％，用甘油为起始剂，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，改性剂为数均分子量为2000-3000的硅氧烷改性聚醚多元醇。使用时，高回弹组合料和改性MDI按异氰酸指数1.0的指标称量，搅拌，注模。本发明改性MDI与TDI体系相比，有较低的成本，较好的手感，相似的弹性。与粗MDI体系相比，有较好的弹性，较好的手感，较低的密度和好的开孔性。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于冷熟化高回弹泡沫塑料的改性MDI的制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料是一种新型的高分子合成材料，自50年代工业化后，一直以惊人的速度发展，大量替代了木棉、棉絮和其他衬垫材料。随着聚氨酯泡沫塑料应用面的不断扩大，对制品的性能提出了各种不同的要求。
聚氨酯冷熟化高回弹泡沫塑料因其高回弹性、高舒适性、高生产效率等优点，在汽车座垫等领域中得到广泛应用。近几年来，汽车工业得到迅速发展，市场竞争也不断加剧，各种车型纷纷降价，在保证原有性能的前提下，降低整车成本成了众汽车厂家攻关的课题，对汽车内饰中的发泡材料也提出了降本要求。特别是由于TDI被列为危化品，运输和使用都受到限制，而且价格居高不下。而以粗MDI为原料的MDI型高回弹料，弹性差，密度高，使用受到限制。
本发明把改性MDI用于冷熟化高回弹泡沫塑料上，在不用TDI的情况下，解决了以粗MDI为原料的MDI型高回弹泡沫制品，弹性差，密度高，闭孔率高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种适用于冷熟化高回弹泡沫塑料的改性MDI及其制备方法，解决以粗MDI为原料的MDI型高回弹泡沫制品，弹性差、密度高和闭孔率高的问题。
本发明一种用于冷熟化高回弹泡沫的改性MDI，其特征在于原料为异氰酸酯、聚醚多元醇、改性剂和阻聚剂，以异氰酸酯、聚醚多元醇和改性剂总质量为100％计，异氰酸酯75～84％、聚醚多元醇15～24％、改性剂0.5～1.9％，阻聚剂按原料总重量为10ppm，其中异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物，二者质量比为0.8～1.2，聚醚多元醇为3官能度和数均分子量为5000-7000，伯羟基质量含量65～80％，用甘油为起始剂，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，改性剂为数均分子量为2000～3000的硅氧烷改性聚醚多元醇。
所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为纯MDI或MDI-50，所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为聚合MDI，如PM-200，44V20L。
所述的改性剂优选为L-1160，L-1163或L-1168(迈图高新材料集团产品)。
所述阻聚剂为磷酸或苯甲酰氯。
制备冷熟化高回弹泡沫用的改性MDI的方法：
将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2-3小时，降温至10～40℃加入异氰酸酯、改性剂和阻聚剂，80-85℃反应2-3小时，降温至10～40℃，装桶。
生产冷熟化高回弹泡沫塑料，需要两种组分，一种是高回弹组合料(公知技术，称为A组分)，另一种是改性MDI。使用是按异氰酸指数为1.0(异氰酸酯当量与组合料A组分平均当量的比)的指标称量，搅拌，注模。
本发明的优点：
制作冷熟化高回弹泡沫塑料，当高回弹组合料和改性MDI用量相同时，与TDI体系(指的是采用TDI的高回弹泡沫制品)相比，有较低的成本，较好的手感，相似的弹性。与粗MDI体系(指的是采用粗MDI的高回弹泡沫制品)相比，有较好的弹性，较好的手感，较低的密度，好的开孔性。各项性能方面都较好。如下表：
从上表中可以看出，在高回弹组合料用量(A、B两组分用量)相同时，改性MDI体系(由A组分高回弹组合料和B组分改性MDI制作的冷熟化高回弹泡沫)可以达到与TDI体系相似的低密度和弹性，同时具有与粗MDI体系相似的硬度，闭孔率比粗MDI体系低了不少，其他性能也较好。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。以下实施例中各组分重量单位为kg。
实施例1：
聚醚多元醇(分子量：6000，伯羟基含量：75％)：16.5；纯MDI：40.5；PM-200(烟台万华聚氨酯股份有限公司生产)：42；改性剂(L-1160，迈图高新材料集团生产)：1；磷酸：按总质量10ppm。
制备时：将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃下搅拌，抽真空(-0.095Mpa)脱水脱气2-3小时，降温至15℃加入异氰酸酯，改性剂，磷酸，80℃反应2-3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：高回弹组合料(A组分)和改性MDI(B组分)按异氰酸指数1.0的指标称量，将计量好的A组分和B组分倒入塑料烧杯内，在搅拌器转速为3000转/分下搅拌4～6S后，倒入300mmX300mmX10mm的模具中，模温为50℃，立即合模，5分钟左右开模，脱模并室温放置7天后测试物理性能。如下表：
实施例2：
聚醚多元醇(分子量：7000，伯羟基含量：70％)：22.5；MDI-50：40；44V20L(烟台万华聚氨酯股份有限公司生产)：36；改性剂(L-1163)：1.5；磷酸：按总质量10PPM。
制备时：将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至100℃下搅拌，抽真空(-0.095Mpa)脱水脱气2-3小时，降温至40℃加入异氰酸酯，改性剂，磷酸，85℃反应2-3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：高回弹组合料(A组分)和改性MDI(B组分)按异氰酸指数1.0的指标称量，将计量好的A组分和B组分倒入塑料烧杯内，在搅拌器转速为3000转/分下搅拌4～6S后，倒入300mmX300mmX10mm的模具中，模温为50℃，立即合模，5分钟左右开模，脱模并室温放置7天后测试物理性能。如下表：
以上所用高回弹组合料A组分配方如下(以重量百分数计)：
聚醚多元醇：330N(山东东大化学有限公司)50
聚合物多元醇：POP36/28(山东东大化学有限公司)44
三乙醇胺(抚顺佳化化工有限公司)1.5
水3.0
催化剂：三亚乙基二铵：0.8和双(二甲胺基乙基)醚：0.2
硅油：L-3150(美国气体公司)0.5
总重100。
Claims (5)
1.一种用于冷熟化高回弹泡沫塑料的改性MDI，其特征在于原料为异氰酸酯、聚醚多元醇、改性剂和阻聚剂，以异氰酸酯、聚醚多元醇和改性剂总质量为100％计，异氰酸酯75～84％、聚醚多元醇15～24％、改性剂0.5～1.9％，阻聚剂按原料总重量为10ppm，其中异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物，二者质量比为0.8～1.2，聚醚多元醇为3官能度和数均分子量为5000-7000，伯羟基质量含量65～80％，用甘油为起始剂，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，改性剂为数均分子量为2000～3000的硅氧烷改性聚醚多元醇。
2.如权利要求1所述的改性MDI，其特征在于所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为纯MDI或MDI-50，所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为聚合MDI。
3.如权利要求1所述的改性MDI，其特征在于所述的改性剂为L-1160，L-1163或L-1168。
4.如权利要求1所述的改性MDI，其特征在于所述的阻聚剂为磷酸或苯甲酰氯。
5.一种生产权利要求1所述改性MDI的方法，其特征在于将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2-3小时，降温至10～40℃加入异氰酸酯、改性剂和阻聚剂，80-85℃反应2-3小时，降温至10～40℃，装桶。
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