CN102352013A - 泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料及其制备方法，属于聚氨酯领域。该组合料由A组分和B组分构成，其中A组份由聚醚多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、泡沫稳定剂、发泡剂和催化剂组成；B组份由聚醚多元醇、MDI、改性MDI及开孔剂组成。使用时，将A、B组份料按A∶B＝100∶30～50的重量配比混合注入模具即可制得聚氨酯泡沫玩具。该组合料不含TDI、重金属催化剂、141B等有毒物质或污染环境物质，挥发性低，环保；使用该组合料所得制品安全无毒、弹性好、手感佳、性能优异；A、B组合料在常温下进行反应，模具无需加热，既节约能源又减少供热设备。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯领域，特别涉及一种泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料及其制备方法。
背景技术
改革开放以来，玩具行业迅猛发展，种类不断增多，其中，聚氨酯泡沫玩具以其优异的手感、美丽的外观、较高的回弹性和安全性等优点赢得了人们的喜爱。聚氨酯泡沫玩具种类包括聚氨酯泡沫实心球、聚氨酯泡沫玩具熊、聚氨酯泡沫玩具人物模型等，可以根据模具的不同制成各种形状。
随着人们安全意识和环保意识的逐渐增强，对聚氨酯泡沫玩具的气味和低毒性提出了越来越高的要求，传统的高挥发性、高气味、含HCFC-141B物理发泡剂的A料及含蒸气压较高(1.33Pa，20℃)的TDI型B料已满足不了要求。
本发明利用低挥发性原料及反应性催化剂组成A料，用蒸气压很低(1.5×10-4Pa，20℃)的MDI与改性MDI组成B料，该组合料在具有优异物理性能的基础上，具有气味低、所得制品基本无气味等优点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料及其制备方法，组合料选用低挥发、低雾化类原料，具有气味低、环保、适用温度宽等优点，即在室温下即可适用，操作方便。
本发明泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于由A组分和B组分构成，其中：以重量百分数计
A组分为：
B组分为：
聚醚多元醇： 20-75
异氰酸酯： 20-75
开孔剂： 1.0-10
所述的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量≥65％，数均分子量为4500-7000，氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，优选FA-703(市售，可利亚聚醚多元醇南京有限公司)、EP-3600Y(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)。
所述的聚合物多元醇为以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量≥30％的高活性聚合物多元醇，优选POP3630(市售，可利亚聚醚多元醇南京有限公司)、POP40(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)。
所述的扩链剂优选乙二醇(EG)、一缩二乙二醇(DEG)、1，4-丁二醇(1，4-BG)、1，3-丙二醇(1，3-PDO)、一缩二丙二醇(DPG)中的一种或几种。
所述的交联剂优选三乙醇胺(TEA)、二乙醇胺(DEOA)、甘油中的一种或几种。
所述的发泡剂优选水(H2O)。
所述的泡沫稳定剂采用聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选L-3415(美国，GE Toshiba Silicones公司生产，市售产品)
所述的催化剂是低雾化催化剂、反应性催化剂或延迟性催化剂的一种或两种，优选美国气体化工公司生产的MP601、MP602，美国迈图公司生产的EF600、EF700。
所述的异氰酸酯优选纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDI(俗称粗MDI)中的一种或多种。
所述的开孔剂优选Yukol 8331(韩国，SKC株式会社生产，市售产品)。
环保型聚氨酯组合料的制备方法：
A组分料：先将基于配方量的聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入称量好的扩链剂、交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂，在室温条件下，转速为60-100转/分钟，搅拌1-2小时，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组份合格产品；
B组分料：将基于配方量的聚醚多元醇常温下投入反应釜，搅拌升温至90-100℃， 真空(≤-0.098MPa)条件下脱水脱气2-3小时。然后降温至30℃时，加入计量的异氰酸酯，在80-85℃反应2-3小时，检测NCO％含量达到设定值(24-28％)时，降温至10-40℃，即可。
使用时，将A、B组分料按A∶B＝100∶30-50的质量比混合均匀，机械注入玩具模具中，密封，7-8分钟后开模，即可得到聚氨酯泡沫玩具。
本发明的优点：本发明组合料不含TDI、重金属催化剂、141B等有毒物质或污染物质，挥发性低，环保；使用该组合料所得制品气味低、安全无毒、弹性好、手感佳、物理力学性能优异；该A、B组合料在常温下进行反应，模具无需加热，既节约能源又减少供热设备。经检测该泡沫玩具用的环保聚氨酯组合料产品质量指标，VOC检测标准为NES M0402[2005-1]，可以达到：
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限定本发明。
实施例1：
A组份为：
B组分为：
A组份：将称量好的FA-703、POP3630投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入称量好的DEOA、DEG、L-3415、MP601、MP602、H2O，室温下搅拌混合1小时后，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组份合格产品。
B组份：将EP3600和Yukol 8331室温下加入反应釜，搅拌升温至90℃-100℃，真空(-0.098MPa)条件下脱水脱气2-3小时，降温至30℃时，加入纯MDI和液化MDI，升温至80-85℃时反应2-3小时，检测NCO％含量达到设定值(25.3％)后，再加入粗MDI，搅拌降温至10～40℃，即可。
使用时，将A、B组份料按A∶B＝100∶34的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯泡沫玩具。
实施例2：
A组份为：
B组分为：
A组份：将称量好的EP3600Y、POP40投入反应釜中搅拌，然后分别依次加入称量好的DEOA、DEG、L-3415、EF600、EF700、H2O，在室温下搅拌混合1小时后，取出进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组份合格产品。
B组份：将FA703及Yukol 8331室温下加入反应釜，搅拌升温至90℃-100℃，真空条件下脱水脱气2-3小时，降温至30℃时，加入纯MDI和液化MDI，升温至80-85℃反应2-3小时，检测达到设定NCO％含量(26.1％)后，再加入粗MDI，搅拌降温至10～40℃，即可。
使用时，将A、B组份料按A∶B＝100∶50的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯泡沫玩具。
实施例3：
A组份为：
B组分为：
A组份：将基于配方量的EP3600Y、POP3630投入反应釜中搅拌，然后分别加入称量好的DEOA、DEG、L-3415、MP601、MP602、H2O，在常温下搅拌混合1小时后，取出进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组份合格产品。
B组份：将FA703和Yukol 8331常温下加入反应釜，升至90℃-100℃下搅拌， 真空条件下脱水脱气2-3小时，降温至30℃时加入纯MDI和MDI-50，升温至80-85℃，反应2-3小时，检测达到设定NCO％含量后，再加入粗MDI，搅拌降温至10～40℃，即可。
使用时，将A、B组份料按A∶B＝100∶42的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯泡沫玩具。
所得玩具制品性能如下表所示：
注：VOC检测标准NES M0402[2005-1]。
Claims (10)
1.一种泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于该组合料由A组分和B组分构成，其中：以重量百分数计
A组分为：
B组分为：
聚醚多元醇： 20-75
异氰酸酯： 20-75
开孔剂： 1.0-10
其中：
所述的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量≥65％，数均分子量为4500-7000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇；
所述的聚合物多元醇为以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量≥30％的聚合物多元醇；
所述的发泡剂采用水；
所述的异氰酸酯选用纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDI中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的聚醚多元醇采用FA-703或EP-3600Y。
3.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的聚合物多元醇采用POP3630或POP40。
4.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的扩链剂采用乙二醇、一缩二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、一缩二丙二醇中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的交联剂采用三乙醇胺、二乙醇胺、甘油中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的泡沫稳定剂采用聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
7.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的催化剂采用低雾化催化剂、反应性催化剂或延迟性催化剂的一种或两种。
8.如权利要求8所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的催化剂选自MP601、MP602、EF600、EF700中的一种或两种。
9.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料，其特征在于所述的开孔剂采用Yukol 8331。
10.如权利要求1所述的泡沫玩具用环保型聚氨酯组合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A组分料：先将基于配方量的聚醚多元醇、聚合物多元醇投入应釜中搅拌，然后依次加入计量好的扩链剂、交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂，在室温条件下，转速为60-100转/分钟，搅拌1-2小时，取样进行检验，即得A组份合格产品；
B组分料：将基于配方量的聚醚多元醇和开孔剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至90-100℃，真空条件下脱水脱气2-3小时，然后降温至30℃时，加入计量的异氰酸酯，在80-85℃反应2-3小时，检测NCO％质量含量达到24-28％时，降温至10-40℃，即可。
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