CN104151519B - 人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法。人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料由A组分和B组分组成，A组分是由聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂组成；B组分是聚醚多元醇改性的异氰酸酯。用本发明的组合料制备的人体模特密度低，硬度高，弹性好，易于搬运；制作的产品不收缩，结皮光滑无需后续打磨，制作过程无粉尘；采用全水发泡，环保无污染。

Description

人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯自结皮微孔弹性体是一种泡孔直径为0.1-10μm，泡孔致密，力学性能优异的新型聚氨酯材料。其具有缓冲性能优异、硬度覆盖范围广、弹性佳、耐磨等优点。利用这些优点可将此材料用于人体模特的制作。人体模特主要用于宣传和展示服装的款式。目前，我国市场上的人体模特材质主要有玻璃钢、PP等几种。其中玻璃钢占主导地位，但在制作过程中产生大量的玻璃纤维，后期打磨过程中产生大量的粉尘对生产人员的身体造成极大的损伤。
专利CN1041520A报道了一种橡塑聚氨酯人体模特制作方法，公开了一种借助模特模型用橡塑注成外膜，然后用聚氨酯注入起支撑作用。由于有聚氨酯材料的填充，此人体模特富有弹性、抗挤压、逼真。但是，这种制作方法复杂，需要至少两步才能制出成品，并且橡塑内需要充满聚氨酯，密度低容易收缩，密度高则不容易搬运，综上，制作成本会大幅度上涨。
专利CN102642298A报道了一种塑胶人体模特的制造方法，通过上料搅拌、送料加热、压缩出料、分体吹塑及组装几个步骤制造人体模特，专利中用PP替代玻璃钢虽然有适用性强、调制各种颜色，但是PP为结晶性高聚物用前需加热融化，成型温度高，成型后容易收缩，也容易变脆。
发明内容
本发明的目的是提供一种人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，用该组合料制备的人体模特密度低，硬度高，弹性好，易于搬运，不收缩，结皮光滑无需后续打磨；本发明同时提供了人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料的制备方法，采用全水发泡，制作过程无粉尘，环保无污染。
本发明所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，由A组分和B组分组成，
A组分是由聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂组成；以聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚合物多元醇总质量为100％计，聚醚多元醇130-50％、聚醚多元醇230-50％、聚合物多元醇10-30％、扩链剂3-5％、交联剂4-6％、泡孔稳定剂0.3-0.6％、发泡剂0.05-0.08％、催化剂0.3-0.6％；
B组分是聚醚多元醇改性的异氰酸酯，-NCO的质量含量在24-27％之间，原料组成如下，以重量百分数计：
聚醚多元醇 15-20％
异氰酸酯 80-85％
储存稳定剂 10ppm
使用时A组分和B组分的质量比为100:85-105。
所述的A组分中聚醚多元醇1为平均官能度为2-4，优选2-3；数均分子量为1000-8000，优选2000-6000；伯羟基质量含量≥75％，不饱和度≤0.008meq/g。聚醚多元醇1优选FA-703(市售，可利亚聚醚多元醇南京有限公司)、EP-3600(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)或EP-330NG(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)中的一种或几种。
所述的A组分中聚醚多元醇2为平均官能度为2-4，优选2-3；数均分子量200-800，优选300-600。聚醚多元醇2优选DL-400(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)、MN-500(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)或DV-125(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)中的一种或几种。
所述的A组分中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POP93/28(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)、POP36/28(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)或POP40(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)中的一种或几种。
所述的A组分中扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷(MOCA)、一缩二丙二醇或3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或几种。
所述的A组分中交联剂为甘油、二乙醇胺、三乙醇胺或三羟甲基丙烷中的一种或几种。
所述的A组分中发泡剂为水。
所述的A组分中泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选DC-193(市售，美国空气化工产品有限公司)、AK-7703(市售，南京德美世创化工有限公司)或DC3043(市售，美国空气化工产品有限公司)中的一种或几种。
所述的A组分中催化剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的混合物，叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的质量比为1:0.5-1。叔胺类催化剂优选A-33(市售)、A-1(市售)或C-225(市售，美国，GE公司)，有机锡类催化剂优选CS-12(市售)。
所述的B组分中异氰酸酯为纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50或多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或几种；优选纯MDI和MDI-50，纯MDI和MDI-50的质量比为1:1-1.5。
所述的B组分中聚醚多元醇为EP-3600(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)或EP-330NG(市售，山东蓝星东大化工有限责任公司)中的一种或两种。
所述的B组分中储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。
本发明所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料的制备方法，步骤如下：
A组分：先将聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚合物多元醇投入应釜中搅拌，然后依次加入计量好的交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂，在室温条件下，搅拌1-2小时，取样进行检验，合格后放料，密封保存；
B组分：将聚醚多元醇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30-35℃时，加入异氰酸酯，在80-85℃反应2-3小时，检测合格后，降温至40-50℃，充N2密封保存。
使用时，将A、B组分置于低压浇注机罐中，按一定的比例浇注到人体模特分体模具中。将其置于设备上以设定速度360°旋转，5-10分钟开模，放出里面热空气，静置1小时左右，即可达到所需硬度，将分体模型组装即可。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
用本发明的组合料制备的人体模特密度低(700KG/m3)，硬度高(邵D50-60)，弹性好，易于搬运；制作的产品不收缩，结皮光滑无需后续打磨，制作过程无粉尘；采用全水发泡，环保无污染。
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
A组分：分别称取EP-330NG 50Kg，MN-50030Kg，POP36/2820Kg，甘油5Kg，乙二醇6Kg，AK-77030.5Kg，A-330.5Kg，水0.1Kg，CS-120.05Kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。
B组分：称取EP-330NG 16Kg置于釜中，开搅拌加入纯MDI和MDI-5055Kg，纯MDI和MDI-50的质量比为1:1.15，缓慢升温至80～85℃，保温反应1.5小时，加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯27Kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。
使用时，A、B料温维持在35-40℃，混合比例为1:0.85(异氰酸酯指数为1.03)。浇注到模具中，立即将模具置于自制装置中，360°旋转以使料液均匀分布在模具壁上。8分钟开模，放出分体模特中的热空气。自然熟化，1小时左右即可达到所需硬度。结果见表1。
实施例2
A组分：分别称取EP-330NG 40Kg，DV-12540Kg，POP36/2820Kg，甘油5Kg，乙二醇6Kg，AK-77030.5Kg，A-330.5Kg，水0.1Kg，CS-120.05Kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。
B组分：称取EP-360018Kg置于釜中，开搅拌加入纯MDI和MDI-5055Kg，纯MDI和MDI-50的质量比为1:1.15，缓慢升温至80～85℃，保温反应1.5小时，加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯27Kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。
使用时，A、B料温维持在35-40℃，混合比例为1:1(异氰酸酯指数为1.03)。浇注到模具中，立即将模具置于自制装置中，360°旋转以使料液均匀分布在模具壁上。8分钟开模，放出分体模特中的热空气。自然熟化，1小时左右即可达到所需硬度。结果见表1。
实施例3
A组分：分别称取EP-330NG 38Kg，DV-12542Kg，POP36/2820Kg，甘油5Kg，乙二醇6Kg，AK-77030.5Kg，A-330.5Kg，水0.06Kg，CS-120.05Kg。在30℃下充分混合均匀，密封保存，备用。
B组分：称取EP-360018Kg置于釜中，开搅拌加入纯MDI和MDI-5055Kg，纯MDI和MDI-50的质量比为1:1.15，缓慢升温至80～85℃，保温反应1.5小时，加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯27Kg。搅拌20分钟，取样检测，合格后充N2放料，备用。
使用时，A、B料温维持在35-40℃，混合比例为1:1.05(异氰酸酯指数为1.03)。浇注到模具中，立即将模具置于自制装置中，360°旋转以使料液均匀分布在模具壁上。8分钟开模，放出分体模特中的热空气。自然熟化，1小时左右即可达到所需硬度。结果见表1。
表1 实施例1-3产品性能检测数据表
项目 实施例1 实施例2 实施例3
密度(kg/m3) 712 725 850
硬度(邵D) 50 57 60
尺寸稳定性(％) 2 1.6 1
注：尺寸稳定性＝(开模时的壁厚—熟化后的壁厚)/开模时的壁厚。
本发明提供的用于人体模特的聚氨酯自结皮微孔弹性体组合料，所生产的产品在较低的密度(725Kg/m3)下，具有较高的硬度(邵D50-60)和较好的尺寸稳定性。所做的模特头部施加20Kg重量不会发生变形，保证了产品的实用性，是用于人体模特的理想材料。

Claims (8)

1.一种人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，由A组分和B组分组成，其特征在于：
A组分是由聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、泡孔稳定剂、发泡剂和催化剂组成；以聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚合物多元醇总质量为100%计，聚醚多元醇1 30-50%、聚醚多元醇2 30-50%、聚合物多元醇10-30%、扩链剂3-5%、交联剂4-6%、泡孔稳定剂0.3-0.6%、发泡剂0.05-0.08%、催化剂0.3-0.6%；
B组分是聚醚多元醇改性的异氰酸酯，-NCO的质量含量在24-27%之间，原料组成如下，以重量百分数计：
聚醚多元醇 15-20%
异氰酸酯 80-85%
储存稳定剂 10ppm
使用时A组分和B组分的质量比为100:85-105；
所述的A组分中聚醚多元醇1为平均官能度为2-4，数均分子量为1000- 8000，伯羟基质量含量≥75%，不饱和度≤0.008meq/g；A组分中聚醚多元醇2为平均官能度为2-4，数均分子量200-800；A组分中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；
所述的A组分中扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、一缩二丙二醇或3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的A组分中交联剂为甘油、二乙醇胺、三乙醇胺或三羟甲基丙烷中的一种或几种；A组分中发泡剂为水。
3.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的A组分中泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的A组分中催化剂为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的混合物，叔胺类催化剂和有机锡类催化剂的质量比为1:0.5-1。
5.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的B组分中异氰酸酯为纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50或多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的B组分中聚醚多元醇为EP-3600或EP-330NG中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于所述的B组分中储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。
8.一种权利要求1-7任一所述的人体模特用聚氨酯微孔弹性体组合料的制备方法，其特征在于步骤如下：
A组分：先将聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚合物多元醇投入应釜中搅拌，然后依次加入计量好的交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂，在室温条件下，搅拌1-2小时，取样进行检验，合格后放料，密封保存；
B组分：将聚醚多元醇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30-35℃时，加入异氰酸酯，在80-85℃反应2-3小时，检测合格后，降温至40-50℃，充N2密封保存。
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