CN102140163A - 一种用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性mdi及其制备方法 - Google Patents

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王琳琳
孙清峰
代金辉
郑德宁
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SHANGDONG DONG DA INOV POLYUERTHANE CO Ltd
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Abstract

适用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI，由异氰酸酯和聚醚多元醇，小分子醇，阻聚剂组成。其中所述小分子醇为分子量为50-200的二元醇或多元醇。使用时,高回弹组合料和本发明改性MDI按异氰酸指数100的指标称量,搅拌，注模。本发明由于小分子醇的加入，使得全水自结皮发泡过程中，在异氰酸指数为100时，更易于形成 密度低、表面光滑、结皮清晰、 机械性能良好的泡沫。

Description

一种用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI及其制备方法。
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。
冷熟化自结皮聚氨酯泡沫因其重量轻、硬度可随客户要求调制、可被制成任何形状、表面易于着色、可放置填充物加固、极高的抗冲击性能、耐磨等优点，在汽车工业、家居用品、医疗配件、健身器材等领域中得到广泛应用。近年来，随着环保理念的深入，全水发泡自结皮泡沫备受青睐。全水发泡自结皮泡沫与HCFC-141b发泡自结皮泡沫相比，表皮及芯部机械性能略有差异。
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全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI及其制备方法，在不用HCFC-141b发泡的情况下，解决了表皮及芯部机械性能差异性的问题，使全水发泡得到广泛的应用。
本发明一种用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI，其特征在于以重量百分数计，由二苯基甲烷二异氰酸酯80-90％、聚醚多元醇5-10％和小分子醇5-10％，阻聚剂10ppm组成，其中所述小分子醇为数均分子量50-200的二元醇或多元醇。
其中优选的技术方案为：
所述的小分子醇优选1,4-丁二醇或二乙二醇或二丙二醇的一种或多种。
所述的聚醚多元醇为相对分子量1000-5000的聚氧化丙烯多元醇。优选蓝星东大DL－2000（市售产品，相对分子量为2000±200的聚氧化丙烯二元醇）、蓝星东大DL－3000（市售产品，相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯二元醇）、蓝星东大MN－3050（市售产品，相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯三元醇）或蓝星东大330N（市售产品，相对分子量为5000±200用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇）的一种或多种。
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，优选纯MDI, MDI-50，PM-200,44V20L中的一种或多种。
所述的阻聚剂为磷酸或苯甲酰氯。
制备用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI的方法：
将基于配方量的聚醚多元醇与小分子醇常温下加入反应釜，升至80℃－100℃下搅拌（转速100r/min），抽真空（真空度小于-0.095Mpa）脱水脱气2－3小时（水分含量小于万分之五），降温至10～40℃加入二异氰酸酯，阻聚剂，80－85℃反应2－3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：利用公知的高回弹组合料A组分料和本发明的改性MDI（B组分料）按异氰酸指数100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40-50℃，立即合模，4分钟左右开模，脱模并室温放置24小时后测试物理性能。
其中，所述使用的A组分料为：蓝星东大聚醚多元醇330N（市售产品，相对分子量为5000±200用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇）：80%；蓝星东大聚合物多元醇POP40（市售产品，聚合物多元醇为用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量≥30%的聚合物多元醇）：5%；小分子多元醇（乙二醇）：13%；水：1%；叔胺类催化剂（如三亚乙基二胺）：1%。
本发明的优点：
小分子醇的加入，在全水自结皮发泡过程中，在异氰酸指数为100时，更易于形成密度低、表面光滑、结皮清晰、机械性能良好的泡沫。
利用本发明的改性MDI用于全水自结皮发泡与普通全水发泡体系，HCFC-141b发泡体系得到的自结皮成品各项性能的对比如下表：
普通全水发泡体系 本发明全水发泡体系 HCFC-141b发泡体系
整体密度(kg/m3) 55.8 55.2 55.3
表面硬度(HA) 60 66 65
自结皮厚度（mm） 2.8 3.6 3.8
扯断伸长率/% 168 170 170
抗拉强度(Kpa) 230 248 250
撕裂强度(N/m) 308 336 332
脱模时间／min 3.5 3 4
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为重量百分数。
实施例1：
聚醚多元醇（DL－2000）：5；MDI-50：60；PM-200：30；小分子醇（1,4-丁二醇）：5；磷酸：按总质量10PPM
制备时：将基于配方量的聚醚多元醇与小分子醇常温下加入反应釜，升至80℃－100℃下搅拌（转速100r/min），抽真空（真空度小于-0.095Mpa）脱水脱气2－3小时（水分含量小于万分之五），降温至10～40℃加入二异氰酸酯，阻聚剂，80－85℃反应2－3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：高回弹组合料A料和改性MDI按异氰酸指数100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40-50℃，立即合模，4分钟左右开模，脱模并室温放置24小时后测试物理性能。
实施例2：
聚醚多元醇（DL－3000）：10；纯MDI：30； MDI-50：30；44V20L：20；小分子醇（二乙二醇）：5；磷酸：按总质量10PPM
制备时：将基于配方量的聚醚多元醇与小分子醇常温下加入反应釜，升至80℃－100℃下搅拌（转速100r/min），抽真空（真空度小于-0.095Mpa）脱水脱气2－3小时（水分含量小于万分之五），降温至10～40℃加入二异氰酸酯，阻聚剂，80－85℃反应2－3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：高回弹组合料A料和改性MDI按异氰酸指数100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40-50℃，立即合模，4分钟左右开模，脱模并室温放置24小时后测试物理性能。
实施例3：
聚醚多元醇（330N）：10；纯MDI：70；PM-200：10；小分子醇（二丙二醇）：10；磷酸：按总质量10PPM
制备时：将基于配方量的聚醚多元醇与小分子醇常温下加入反应釜，升至80℃－100℃下搅拌（转速100r/min），抽真空（真空度小于-0.095Mpa）脱水脱气2－3小时（水分含量小于万分之五），降温至10～40℃加入二异氰酸酯，阻聚剂，80－85℃反应2－3小时，降温至10～40℃，装桶。
使用时：高回弹组合料A料和改性MDI按异氰酸指数100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40-50℃，立即合模，4分钟左右开模，脱模并室温放置24小时后测试物理性能。
性能检测 实施例1 实施例2 实施例3
整体密度(kg/m3) 55.7 54.2 56
表面硬度(HA) 66 65 68
自结皮厚度（mm） 3.6 3.4 3.6
扯断伸长率/% 173 163 180
抗拉强度(KPa) 247 232 253
撕裂强度(N/m) 335 340 338
脱模时间／min 3 3 3            。

Claims (6)

1.一种用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI，其特征在于以重量百分数计，由二苯基甲烷二异氰酸酯80-90％、聚醚多元醇5-10％和小分子醇5-10％，阻聚剂10ppm组成，其中所述小分子醇为数均分子量50-200的二元醇或多元醇，聚醚多元醇为数均分子量1000-5000的聚氧化丙烯多元醇。
2.如权利要求1所述的改性MDI，其特征在于所述小分子醇为1,4-丁二醇或二乙二醇或二丙二醇的一种或多种。
3.如权利要求1所述的改性MDI，其特征在于所述的聚醚多元醇采用DL－2000、DL－3000、 MN－3050、330N的一种或多种。
4.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, MDI-50，PM-200,44V20L中的一种或多种。
5.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。
6.一种制备权利要求1所述用于冷熟化全水发泡自结皮聚氨酯泡沫的改性MDI的方法：
将基于配方量的聚醚多元醇与小分子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，至水分含量小于万分之五，降温至10～40℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯，阻聚剂，80－85℃反应2－3小时，降温至10～40℃，装桶。
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