CN104761701A - 一种负离子聚氨酯记忆绵组合物、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种负离子聚氨酯记忆绵组合物，所述记忆绵组合物组份包括：聚醚多元醇47-57重量%；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25-28重量%；辛酸亚锡0.1-0.5重量%；水溶性硅油1-2重量%；三乙烯二胺0.5-1.0重量%；聚丙二醇（PPG350）2.5-3.0重量%；余量水。还可以添加2-8重量%的硅藻粉。本发明还提供了该组合物的制备方法及应用。本发明组合物制备的记忆绵具有慢回弹性能，通风透气，改善血液循环，添加硅藻粉的记忆绵还能释放负离子。

Description

一种负离子聚氨酯记忆绵组合物、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种组合物，具体的涉及一种记忆绵组合物及其生产方法。

背景技术

记忆绵由许许多多个细小的粒子组成，接触到人体体温后，会自然随着体形变软下陷，并把受压面积均匀分布，使人体得到舒服的承托。记忆绵是一种功能性高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新分支。随着对高分子结构和特性认识的深化，以及高分子合成技术的发展，使高分子材料通过分子设计得到预期的结构和性能成为现实。

记忆绵就是运用现代同分子物理学和高分子合成及改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改性。如对聚乙烯、聚脂、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子材料进行分子组合及分子结构调整，使它们同时具备塑料和橡胶的共性，在常温范围内具有塑料的性质，即硬性、形状稳定恢复性，同时在一定温度（所谓记忆温度）下具有橡胶的特性，主要表现为材料的可变形性和形状恢复性，也就是材料的记忆功能，即“记忆初始态－固定变形－恢复起始态”的循环。

目前，具有记忆性能的高分子材料有聚氨酯、聚降冰片烯、反式1，4－聚异戊二烯、苯已烯－丁二烯共聚物等；另外，聚氨酯、聚酰胺也能在特定条件下表现出形状记忆功能。

记忆聚合物具有重量轻、成本低、恢复温度便于调整、易着色、形变量大、赋形容易等优点。其中形状记忆聚氨酯具有生产原料广、配方可调性大、形状记忆选择范围、恢复温度在室温范围内（25～55度）等优点，适应于挤压、注射成型、涂层、铸造等成型工艺，能满足较多场合的需要。另外，它还有独特的性能，如良好的透气性（可根据温度来控制）、抗震等性能，这些性能与其温度有很大的相关，使它在纺织行业应用成为可能。但是，大多数已有的记忆绵组合物功能单一。

目前空气负离子已被当作评价环境和空气质量的一个重要标准。当人们漫步在海边、瀑布、森林公园时，会感到呼吸舒畅，心旷神怡，其中一个最重要的原因是空气中含有丰富的负离子。而空气环境变差主要是由于空气中正、负离子浓度比失衡，空气中含有有害气体和烟雾、灰尘、病毒、细菌等。空气负离子一方面可以调节正、负离子浓度比，另一方面又可起到净化空气的作用，负离子能使空气中微米级肉眼看不见的漂尘，通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地，且负离子能使细菌蛋白质两级性颠倒，而使细菌生存能力下降或致死。负离子净化空气的特点为灭活速度快，灭活率高，对空气、物品表面的微生物、细菌、病毒均有灭活作用。

医学研究表明，空气中带负电的微粒使血液中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，有益身体健康。因此，本领域迫切需要开发出能释放负离子的记忆绵组合物及其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有形状记忆的聚氨酯高分子材料。

本发明的进一步目的在于提供一种同时具有负离子释放功能的聚氨酯高分子材料。

本发明的第一方面，提供一种聚氨酯记忆绵组合物，所述记忆绵组合物组份包括：

聚醚多元醇47-57重量%；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25-28重量%；辛酸亚锡0.1-0.5重量%；水溶性硅油1-2重量%；三乙烯二胺0.5-1.0重量%；聚丙二醇（PPG350）2.5-3.0重量%；余量水。

本发明第二方面提供一种负离子聚氨酯记忆绵组合物，所述记忆绵组合物组份包括：

聚醚多元醇47-57重量%；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25-28重量%；辛酸亚锡0.1-0.5重量%；水溶性硅油1-2重量%；三乙烯二胺0.5-1.0重量%；聚丙二醇（PPG350）2.5-3.0重量%；2-8重量%的硅藻粉；余量水。

本发明第三方面提供上述记忆绵组合物在制备枕头、靠垫或坐垫中的应用。

本发明第四方面提供上述记忆绵组合物在制备床垫中的应用。

上述记忆绵组合物制备方法为：

根据比例范围，将辛酸亚锡溶解于水，加入聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌，发生聚合反应，当反应温度升至70-130度时，再加入水溶性硅油、三乙烯二胺和聚丙二醇，搅拌混匀后，定型，自然冷却。

上述负离子聚氨酯记忆绵组合物的制备方法，其特征在于，所述记忆绵组合物制备方法为：

根据比例范围，将辛酸亚锡溶解于水，加入聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、硅藻粉，搅拌，发生聚合反应，当反应温度升至70-130度时，再加入水溶性硅油、三乙烯二胺和聚丙二醇，搅拌混匀后，定型，自然冷却。

本发明，视其需要还可加入适量的着色剂等。

本发明，所述形状记忆绵的生产方法，首先，将配方量的辛酸亚锡用适量的水溶解后，再将配方量的聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、硅藻粉搅拌，在搅拌过程中将开始进行聚合反应，当反应温度升至70-130时，再加入配方量的水溶性硅油、三乙烯二胺和聚丙二醇，再继续搅拌，使其均匀后倒入定型槽中，整平，继续进行聚合反应，反应完成后，经冷却而成。

硅藻，被誉为“孕育生命的海底草原”，其种类繁多，数量巨大，通过光合作用，为地球提供了70%的氧气，促进了人类和动植物的诞生。

硅藻粉具有超纤维、多孔质的特性，其吸湿放湿功能是活性碳的5000多倍，其超强的吸湿放湿功能可为人们提供舒适的睡眠环境。

硅藻新材料对水分的吸收与释放能够产生瀑布样效果，释放出对人体极为有益的负离子。负离子的浓度可达到1000-10000个/cm³，相当于城市公园与海滨森林的负离子含量，可增强人体免疫力、抗菌力，改善身体健康状况。

本发明的组方中：聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为主料；辛酸亚锡和三乙烯二胺为催化剂；硅藻粉为功能性添加剂；水溶性硅油为稳泡剂；聚丙二醇PPG350为开孔剂。

本发明，由于配方中采用二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、水溶性硅油和PPG350，使其具有优异的形状记忆和慢回弹性能，与普通海绵比较，主要区别在于：

1、回弹：记忆绵是一种慢回弹绵，手摸会慢慢的自然回弹，产生缓冲阶段，不会对人的身体产生反作用力，而普通海绵是高回弹绵，会瞬间反弹。

2.黏弹性：记忆绵产品材质本身有一种黏弹性，而普通海绵没有，黏弹性描述了物质的这样一种特性，既阻碍物质形状的流动和变化，又在形变以后能够恢复原来的形状或状态。

3、手感：记忆绵手感柔软舒适，普通海绵手感粗糙。

4、重量：记忆绵密度较高，重量相对较重。

5、吸收重力：记忆绵可以化解压力，将压力分散，达到零压力，比如：将鸡蛋砸在记忆绵上不会破，而将鸡蛋砸在海绵上会破。

本发明由于具有优异的形状记忆和慢回弹性能，它提高了使用者的舒适性，同时提供完美的支撑，常用于制作家庭或医疗康复护理产品，如矫正颈椎的枕头、矫正脊椎和恢复疲劳的床垫、释压的坐垫等。

例如，将本发明制成负离子记忆绵床垫，具有如下功效：

1、温感效应。记忆绵独有的感温记忆粒子，能随人体体温和室温变化而发生温感效应，冷的时候会变坚硬，热的时候会变柔软。能够感应到您体重和体温的变化，外形承受您身体轮廓而改变，形成完全符合您体型的凹凸面，均匀承托身体的每一个部位。

2、承托性。按人体重量及体温形成起伏，调节最合适的承托，化解压力，保护颈椎及脊椎健康。

3、化解压力。一方面因为记忆绵承托性好；另一方面因为它具有慢回弹性，在身体与之接触时，不会瞬间反弹，而会产生一个缓冲过程，这个缓冲过程有效避免因肌肉受压，减少夜里翻身次数。

4、通风透气。记忆绵由透气性球体细胞组成，里面的空气可以自由流动，可以使您的睡眠更通气，舒爽，让您快速进入良好的睡眠状态。

5、促进血液循环。记忆绵能有效改善您在睡眠时，因肌肉受压而引起的神经麻痹或疼痛，保持您体内血液循环顺畅。

6、减少翻身次数。正常睡眠每晚翻身次数为80-100次，而睡记忆绵床垫每晚只需翻17-20次，化解压力伤害，减少翻身次数。

7、保护脊椎。产品根据人体工程学原理设计，贴合人体头颈部弧度，保持身体的自然曲线，全面呵护你的颈椎健康。

8、负离子释放功能。硅藻聚氨酯记忆绵对水分的吸收与释放能够产生瀑布样效果，释放出对人体极为有益的负离子。负离子的浓度可达到1000-10000个/cm3，相当于城市公园与海滨森林的负离子含量，可增强人体免疫力、抗菌力，改善身体健康状况。

具体实施方案

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例1 记忆绵A的制备

首先，将0.4kg的辛酸亚锡用2.7kg水溶解后，加入配方量的聚醚多元醇48kg，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）24kg，硅藻粉6kg，置于搅拌器中，在搅拌过程中开始进行聚合反应，当反应温度升至100度时，再加入水溶性硅油1.7kg，三乙烯二胺0.5kg和聚丙二醇（PPG350）2.5kg，再继续搅拌混匀后倒入定型槽中，整平，继续进行聚合反应，反应完成后，自然冷却后得到记忆绵A。

本记忆绵A主要技术参数为：

1、当外压强ΔP=90Pa时，撤除后复原时间Δt=5-6秒，而普通海绵复原时间为1-2秒；

2、压陷强度为1431b./sq.in（25）；

3、热导率0.03W/m；

4、压缩变定值5%。

5、负离子释放量1500个/cm³。

将记忆绵切割后，可制成枕头、床垫和坐垫等产品。

实施例2记忆绵B的制备

首先，将0.1kg的辛酸亚锡用2.5kg水溶解后，再将配方量的聚醚多元醇47kg，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25kg，硅藻粉2kg，和辛酸亚锡溶液置于搅拌器中，在搅拌过程中开始进行聚合反应，当反应温度升至70度时，再加入水溶性硅油1kg，三乙烯二胺0.5kg和聚丙二醇（PPG350）2.5kg，再继续搅拌混匀后倒入定型槽中，整平，继续进行聚合反应，反应完成后，自然冷却后得到记忆绵B。

本记忆绵B主要技术参数为：

1、当外压强ΔP=90Pa时，撤除后复原时间Δt=5-6秒，而普通海绵复原时间为1-2秒；

2、压陷强度为1431b./sq.in（25）；

3、热导率0.03W/m；

4、压缩变定值5%。

5、负离子释放量1000个/cm³。

将记忆绵切割后，可制成靠垫、枕头、床垫和坐垫等产品。

实施例3记忆绵C的制备

首先，将0.5kg的辛酸亚锡用3kg水溶解后，再将配方量的聚醚多元醇57kg，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）28kg，硅藻粉8kg，和辛酸亚锡溶液置于搅拌器中，在搅拌过程中开始进行聚合反应，当反应温度升至130度时，再加入水溶性硅油2kg，三乙烯二胺1.0kg和聚丙二醇（PPG350）3.0kg，再继续搅拌混匀后倒入定型槽中，整平，继续进行聚合反应，反应完成后，自然冷却后得到记忆绵C。

本记忆绵C主要技术参数为：

1、当外压强ΔP=90Pa时，撤除后复原时间Δt=5-6秒，而普通海绵复原时间为1-2秒；

2、压陷强度为1431b./sq.in（25）；

3、热导率0.03W/m；

4、压缩变定值5%。

5、负离子释放量2000个/cm³。

将记忆绵切割后，可制成枕头、床垫和坐垫等产品。如不添加硅藻粉，则可以得到不具负离子释放功能的记忆绵。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种聚氨酯记忆绵组合物，其特征在于，所述记忆绵组合物组份包括：

聚醚多元醇47-57重量%；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25-28重量%；辛酸亚锡0.1-0.5重量%；水溶性硅油1-2重量%；三乙烯二胺0.5-1.0重量%；聚丙二醇（PPG350）2.5-3.0重量%；余量水。

2.一种负离子聚氨酯记忆绵组合物，其特征在于，所述记忆绵组合物组份包括：

聚醚多元醇47-57重量%；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）25-28重量%；辛酸亚锡0.1-0.5重量%；水溶性硅油1-2重量%；三乙烯二胺0.5-1.0重量%；聚丙二醇（PPG350）2.5-3.0重量%；2-8重量%的硅藻粉；余量水。

3.如权利要求1所述记忆绵组合物在制备枕头、靠垫或坐垫中的应用。

4.如权利要求2所述记忆绵组合物在制备枕头、靠垫或坐垫中的应用。

5.如权利要求1所述记忆绵组合物在制备床垫中的应用。

6.如权利要求2所述记忆绵组合物在制备床垫中的应用。

7.如权利要求1所述聚氨酯记忆绵组合物的制备方法，其特征在于，所述记忆绵组合物制备方法为：

根据比例范围，将辛酸亚锡溶解于水，加入聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌，发生聚合反应，当反应温度升至70-130度时，再加入水溶性硅油、三乙烯二胺和聚丙二醇，搅拌混匀后，定型，自然冷却。

8.如权利要求2所述负离子聚氨酯记忆绵组合物的制备方法，其特征在于，所述记忆绵组合物制备方法为：

根据比例范围，将辛酸亚锡溶解于水，加入聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、硅藻粉，搅拌，发生聚合反应，当反应温度升至70-130度时，再加入水溶性硅油、三乙烯二胺和聚丙二醇，搅拌混匀后，定型，自然冷却。