CN104774304A - 环保型高缓冲性聚氨酯包装材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，该包装材料由组合聚醚原料及多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇40～45份，聚醚二元醇30～40份，扩链剂3～8份，泡沫稳定剂2～5份，水20～30份，二甲胺基乙基醚0.3～0.6份，三乙烯二胺 0.3～0.5份；多亚甲基多苯基异氰酸酯与组合聚醚原料的比例为0.8～1.0：1。本发明具备良好的缓冲性，缓冲性能是一般发泡材料的三倍，并且具有很好的弹性、可重复使用、可在随时随地短时间内发泡成型为包装材料。使用水代替其他发泡剂，低密度降低了生产成本，不含破坏臭氧层的物质，真正减少了污染，彻底解决了发泡剂的环保问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装材料，具体涉及一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料。
背景技术
现在产品的包装多采用模塑或拼装的聚苯乙烯，模具费用成本高，并且适用批量生产；拼接的聚苯乙烯机械性能较差，受冲击很容易破碎。而传统的聚氨酯发泡包装材料离不开发泡剂，聚氨酯所使用的发泡剂多对大气有破坏作用或者易燃易爆，安全系数低，且不利于环保。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中包装材料存在的问题和不足，提供一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，该材料具备良好的缓冲性，并且具有很好的弹性、可重复使用、可在随时随地短时间内发泡成型为包装材料。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，该包装材料由组合聚醚原料及多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇40～45份，聚醚二元醇30～40份，扩链剂3～8份，泡沫稳定剂2～5份，水20～30份，二甲胺基乙基醚0.3～0.6份，三乙烯二胺 0.3～0.5份；多亚甲基多苯基异氰酸酯与组合聚醚原料的比例为0.8～1.0：1。
基于上述技术方案，所述包装材料由组合聚醚原料及多亚甲基多苯基异氰酸酯制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇40份，聚醚二元醇35份，扩链剂5份，泡沫稳定剂3份，水25份，二甲胺基乙基醚0.5份，三乙烯二胺0.45份；多亚甲基多苯基异氰酸酯与组合聚醚原料的比例为：0.8:1。
基于上述技术方案，所述扩链剂为三乙醇胺或聚醚403。
基于上述技术方案，所述泡沫稳定剂为聚氨酯泡沫稳定剂。
上述技术方案中，聚醚三元醇和聚醚二元醇形成泡沫的骨架，分子量分别为3000和2000，官能度分别为3和2，平均分子量约为1000，制备出来的泡沫具有柔性和一定的弹性，并且具有很好的流动性。其中：聚醚三元醇用于调整泡沫的柔韧度；聚醚二元醇用于调整泡沫的柔软性，扩链剂调整泡沫的弹性，泡沫稳定剂乳化各组分并且使形成的泡沫均匀成型；水是泡沫的发泡剂；而二甲胺基乙基醚用于催化异氰酸酯和水的反应。
本发明的有益效果：本发明为采用聚醚多元醇等原料研制的无氟发泡超低密度聚氨酯泡沫包装材料，该材料具备良好的缓冲性，缓冲性能是一般发泡材料的三倍，并且具有很好的弹性、可重复使用、可在随时随地短时间内发泡成型为包装材料。传统的聚氨酯发泡离不开发泡剂，聚氨酯所使用的发泡剂多有对大气有破坏作用或者易燃易爆，本发明发泡剂使用水代替其他发泡剂，低密度降低了生产成本，不含破坏臭氧层的物质，真正减少了污染，彻底解决了发泡剂的环保问题。本发明包装材料可以机械发泡还可以手工发泡；泡沫包覆在物品四周，缓冲性能好，包装安全可靠，无需特制模具，尤其适用批次数量少，形状不规则制品的包装，发泡倍率高，重量轻，成本较相同体积的EPS（聚苯乙烯）还低，同时具有一定机械强度，可承受的压缩变形少，受冲击后恢复性好，聚氨酯材料已取代了其他塑料如EPS等模具费用的包装材料，可广泛应用于包装箱内衬，电子电脑元件、光学仪器、古董、玉器、精密仪表等易碎易损品的包装。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以便更好的理解本发明技术方案。
实施例1：一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，由组合聚醚原料与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇42份，聚醚二元醇35份，扩链剂5份，泡沫稳定剂3份，水25份，二甲胺基乙基醚0.5份，三乙烯二胺0.45份，多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）与组合聚醚原料的比例为0.8：1。本实施例中：聚醚三元醇优选330N，山东东大生产；聚醚二元醇优选210，南京金陵石化有限公司生产，扩链剂为三乙醇胺，江苏绿源有限公司生产，泡沫稳定剂优选聚氨酯泡沫稳定剂，型号为：迈图的L-3633，多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）优选烟台万华生产。
对采用本实施例组分制得的包装材料，性能测试如下：在烧杯中按上述比例依次称量聚醚三元醇、聚醚二元醇、扩链剂、泡沫稳定剂、水、二甲胺基乙基醚及三乙烯二胺搅拌混合，静置5～10分钟，作为组合聚醚原液备份；然后取一试管组合聚醚原液放入离心机高速（4000r/min）旋转3～5分钟后，取出观察，外观透明均匀，无明显分层现象，粘度/mPa·s：300～1000。
按照1：0.8的比例分别称取100g组合聚醚原液和80g多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），混合搅拌6秒，平摊倒在垫有塑料薄膜的台面上，记录起泡时间6秒、扯丝时间20秒、不沾时间25秒。待泡沫熟化24小时以后，测定物理性能如下：泡沫芯密度：8 kg·m－3； 压缩强度：0.73MPa ；压缩50％复原率：95％。
实施例2：一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，由组合聚醚原料与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料为以下组分：聚醚三元醇45份，聚醚二元醇40份，扩链剂7份，泡沫稳定剂5份，水30份，二甲胺基乙基醚0.6份，三乙烯二胺0.5份，其中多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）与组合聚醚原料的比例为1：1。其中本实施例中扩链剂为聚醚403，泡沫稳定剂为聚氨酯泡沫稳定剂。
对采用本实施例组分制得的包装材料，性能测试如下：在烧杯中按上述比例依次称量聚醚三元醇、聚醚二元醇、扩链剂、泡沫稳定剂、水、二甲胺基乙基醚及三乙烯二胺搅拌混合，静置8分钟，作为组合聚醚原液备份；然后取一试管组合聚醚原液放入离心机高速（5000r/min）旋转5分钟后，取出观察，外观透明均匀，无明显分层现象，粘度/mPa·s：300～1000。
按照1：1的比例分别称取100g组合聚醚原液和100g多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），混合搅拌8秒，平摊倒在垫有塑料薄膜的台面上，记录起泡时间6秒、扯丝时间20秒、不沾时间25秒。待泡沫熟化24小时以后，测定物理性能如下：泡沫芯密度：12 kg·m－3； 压缩强度：0.6MPa ；压缩50％复原率：90％。
实施例3：一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，由组合聚醚原料与多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料为以下组分：聚醚三元醇40份，聚醚二元醇30份，扩链剂3份，泡沫稳定剂2份，水20份，二甲胺基乙基醚0.3份，三乙烯二胺0.3份，其中多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）与组合聚醚原料的比例为0.9：1。本实施例中扩链剂为三乙醇胺。
对采用本实施例组分制得的包装材料，性能测试如下：在烧杯中按上述比例依次称量聚醚三元醇、聚醚二元醇、扩链剂、泡沫稳定剂、水、二甲胺基乙基醚、三乙烯二胺、多亚甲基多苯基异氰酸酯搅拌混合，静置5分钟，作为组合聚醚原液备份；然后取一试管组合聚醚原液放入离心机高速（4500r/min）旋转3分钟后，取出观察，取出观察，外观透明均匀，无明显分层现象，粘度/mPa·s：300～1000。
按照1：0.9的比例分别称取100g组合聚醚原液和90g多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI），混合搅拌5秒，平摊倒在垫有塑料薄膜的台面上，记录起泡时间6秒、扯丝时间20秒、不沾时间25秒。待泡沫熟化24小时以后，测定物理性能如下：泡沫芯密度：10kg·m－3； 压缩强度：0.7MPa ；压缩50％复原率：92％。
综上，上述三个实施例将聚醚三元醇与聚醚二元醇组合，组合聚醚性能如下：外观：透明均一，粘度/mPa·s：300～1000，储存稳定性：无分层现象；制得的包装材料物理性能如下：泡沫芯密度：8～12 kg·m－3 ；压缩强度≥0.6MPa，压缩50％复原率≥90％。而现有的包装材料的芯密度为15~19 kg·m－3，压缩强度为0.075 MPa，断裂弯曲负荷为11牛顿，由此，上述实施例与现有的包装材料在物理性能上可以看出上述实施例中的环保型高缓冲性聚氨酯包装材料有很好的弹性及密度低的优势。
Claims (4)
1.一种环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，其特征是：该包装材料由组合聚醚原料及多亚甲基多苯基异氰酸酯混合制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇40～45份，聚醚二元醇30～40份，扩链剂3～8份，泡沫稳定剂2～5份，水20～30份，二甲胺基乙基醚0.3～0.6份，三乙烯二胺 0.3～0.5份；多亚甲基多苯基异氰酸酯与组合聚醚原料的比例为0.8～1.0：1。
2.根据权利要求1所述的环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，其特征是：所述包装材料由组合聚醚原料及多亚甲基多苯基异氰酸酯制成，其中组合聚醚原料由以下成分按配比组成：聚醚三元醇40份，聚醚二元醇35份，扩链剂5份，泡沫稳定剂3份，水25份，二甲胺基乙基醚0.5份，三乙烯二胺0.45份；多亚甲基多苯基异氰酸酯与组合聚醚原料的比例为：0.8:1。
3.根据权利要求1或2所述的环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，其特征是：所述扩链剂为三乙醇胺或聚醚403。
4.根据权利要求1或2所述的环保型高缓冲性聚氨酯包装材料，其特征是：所述泡沫稳定剂为聚氨酯泡沫稳定剂。
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