CN103665316B - 有机硅改性mdi的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种有机硅改性MDI的制备方法，由如下重量百分比的原料制成：二苯基甲烷二异氰酸酯40-50%，多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-40%，有机硅聚醚多元醇10-20%。将有机硅聚醚多元醇加热，在真空下脱水处理，降温，搅拌条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯反应，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯搅拌反应，取样检测，降温后包装。本发明科学合理、简单易行，通过在MDI分子结构中引入有机硅结构单元，一方面可以提高泡沫材料的低温柔韧性、表面湿润性和爽滑性，另一方面还可以提高泡沫材料的开孔性并降低泡沫表面与金属的粘结性，起到助剥的效果，从而减少泡沫成型过程中脱模剂的使用量。

Description

有机硅改性MDI的制备方法
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种有机硅改性MDI的制备方法。
背景技术
聚氨酯慢回弹泡沫具有超柔软的特性和极强的冲击能吸收能力，当人坐卧于慢回弹泡沫之上时，由于压力被均匀的分散，与身体接触面不存在任何的压力集中点，皮肤没有压迫感，因而舒适性大幅度提高；同时由于聚氨酯慢回弹材料的开放式单元结构与人体的相容性较好，不会给人体带来其他伤害，因此广泛用于床垫、沙发、靠垫、枕头等众多产品领域。
由于慢回弹产品主要应用于与人体接触的领域，因此环保性、舒适性等方面的要求相对较高，要求产品具有较好的环保性、低温柔韧性、表面湿润性、耐撕裂性等，采用MDI体系B料代替TDI体系B料可以在环保性方面大幅度提高，但是采用MDI体系B料同时也会带来泡沫硬度增加、手感舒适度下降等负面影响。为了减少这方面的影响，对MDI进行改性，从分子结构上引入一些高分子量聚醚链段可以起到较好的效果，如专利CN101353413报道的一种改性MDI，可取代TDI用于冷熟化高回弹泡沫塑料的制备，实际应用在慢回弹泡沫的制备上也具有较好的效果。但是慢回弹材料具有明显的温度敏感性，温度降低，泡沫材料硬度增加，柔韧性和舒适性会降低，采用现有的改性MDI较难改善低温变硬的问题，如何从B组分上最大程度的保持泡沫材料的低温柔韧舒适性也是慢回弹泡沫材料的研究方向。
发明内容
本发明的目的是是提供一种有机硅改性MDI的制备方法，科学合理、简单易行，提高了泡沫材料的低温柔韧性、表面湿润性、爽滑性和开孔性，减少了泡沫成型过程中脱模剂的使用量。
本发明所述的有机硅改性MDI的制备方法，由如下重量百分比的原料制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯40-50%
多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-40%
有机硅聚醚多元醇10-20%。
所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种。
所述的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯选自MDI-100（万华产品）、44C（拜耳产品），4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物选自MDI-50（万华产品）、0129M（拜尔产品）、MI（巴斯夫产品）。
所述的多苯基多亚甲基多异氰酸酯为44V20（拜耳产品）、PM-200（万华产品）、PM-100（万华产品）、M20S（巴斯夫产品）、MR-200（三井产品）中的一种或多种。
所述的有机硅聚醚多元醇为二甲基硅氧烷、环氧丙烷和环氧乙烷共聚而成的相对分子质量1000-5000、端基为羟烷基的聚醚改性聚硅氧烷多元醇。
所述的有机硅聚醚多元醇是聚二甲基硅氧烷和聚环氧乙烷-丙烷醚嵌段共聚而成的聚醚多元醇。
所述的有机硅聚醚多元醇是以聚二甲基硅氧烷为中心链段并以环氧丙烷改性和环氧乙烷封端制得的伯羟基含量为100%的高活性聚醚多元醇。
所述的有机硅聚醚多元醇选自Tech-2110、Tech-2120、Tech-2127、Tech-2147、Tech-2140（上海泰格聚合物技术有限公司产品）中的一种或多种。
本发明所述的有机硅改性MDI的制备方法，步骤如下：
将有机硅聚醚多元醇加热至100-110℃，在﹣0.09-﹣0.095MPa的真空下脱水处理至水分含量≤0.05%，降温至30-50℃，搅拌条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至75-80℃，保温反应1-3h，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯搅拌反应10-60分钟，取样检测NCO%在25-28.5，降温至40-50℃后包装。
所述的原料中还包括储存稳定剂。
所述的储存稳定剂的质量是二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和有机硅聚醚多元醇总质量的20-50ppm。
所述的储存稳定剂是质量百分浓度为80-90%的磷酸。
本发明所述的有机硅改性MDI的制备方法，步骤如下：
将有机硅聚醚多元醇加热至100-110℃，在﹣0.09-﹣0.095MPa的真空下脱水处理至水分含量≤0.05%，降温至30-50℃，加入储存稳定剂，搅拌条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至75-80℃，保温反应1-3h，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯搅拌反应10-60分钟，取样检测NCO%在25-28.5，降温至40-50℃后包装。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明科学合理、简单易行，通过在MDI分子结构中引入有机硅结构单元，一方面可以提高泡沫材料的低温柔韧性、表面湿润性和爽滑性，另一方面还可以提高泡沫材料的开孔性并降低泡沫表面与金属的粘结性，起到助剥的效果，从而减少泡沫成型过程中脱模剂的使用量。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将8Kg的Tech-2120和8Kg的Tech-2140加入反应釜中，搅拌升温至110℃，调节真空度至-0.095MPa，脱水处理至水分含量为0.05%，然后降温至40℃，加入2g质量百分浓度为85%的磷酸搅拌均匀，然后加入26Kg的MDI-100和23Kg的MDI-50，缓慢升温至75℃，保温反应2小时，然后再加入35Kg的44V20，搅拌30min，取样检测NCO%为26.7，降温至50℃，出料并密封保存。
实施例2
将6Kg的Tech-2127和5Kg的Tech-2140加入反应釜中，搅拌升温至110℃，调节真空度至-0.09MPa，脱水处理至水分含量为0.03%，然后降温至45℃，加入3g质量百分浓度为80%的磷酸搅拌均匀，然后加入25Kg的44C和24Kg的0129M，缓慢升温至80℃，保温反应1.5小时，然后再加入40Kg的M20S，搅拌10min，取样检测NCO%为28.4，降温至45℃，出料并密封保存。
实施例3
将10Kg的Tech-2110和10Kg的Tech-2140加入反应釜中，搅拌升温至105℃，调节真空度至-0.092MPa，脱水处理至水分含量为0.04%，然后降温至30℃，加入5g质量百分浓度为90%的磷酸搅拌均匀，然后加入25Kg的MDI-100和23Kg的MI，缓慢升温至78℃，保温反应1小时，然后再加入32Kg的44V20，搅拌60min，取样检测NCO%为25.0，降温至40℃，出料并密封保存。
实施例4
将15Kg的Tech-2147加入反应釜中，搅拌升温至100℃，调节真空度至-0.095MPa，脱水处理至水分含量为0.05%，然后降温至50℃，加入27Kg的44C和23Kg的MDI-50，缓慢升温至80℃，保温反应3小时，然后再加入35Kg的PM-200，搅拌30min，取样检测NCO%为27，降温至40℃，出料并密封保存。

Claims (7)

1.一种有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于由如下重量百分比的原料制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯40-50%
多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-40%
有机硅聚醚多元醇10-20%；
所述的有机硅聚醚多元醇是以聚二甲基硅氧烷为中心链段并以环氧丙烷改性和环氧乙烷封端制得的伯羟基含量为100%的高活性聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种。
3.根据权利要求1或2所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于步骤如下：
将有机硅聚醚多元醇加热至100-110℃，在﹣0.09-﹣0.095MPa的真空下脱水处理至水分含量≤0.05%，降温至30-50℃，搅拌条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至75-80℃，保温反应1-3h，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯搅拌反应10-60分钟，取样检测NCO%在25-28.5，降温至40-50℃后包装。
4.根据权利要求1或2所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于所述的原料中还包括储存稳定剂。
5.根据权利要求4所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于所述的储存稳定剂的质量是二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和有机硅聚醚多元醇总质量的20-50ppm。
6.根据权利要求4所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于所述的储存稳定剂是质量百分浓度为80-90%的磷酸。
7.根据权利要求4所述的有机硅改性MDI的制备方法，其特征在于步骤如下：
将有机硅聚醚多元醇加热至100-110℃，在﹣0.09-﹣0.095MPa的真空下脱水处理至水分含量≤0.05%，降温至30-50℃，加入储存稳定剂，搅拌条件下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至75-80℃，保温反应1-3h，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯搅拌反应10-60分钟，取样检测NCO%在25-28.5，降温至40-50℃后包装。
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