CN105384910A - 可降解聚氨酯仿木材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种可降解聚氨酯仿木材料及其制备方法。可降解聚氨酯仿木材料由A组份和B组份制成，其中：A组份：聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂，B组份：多亚甲基多苯基异氰酸酯。本发明通过采用可降解的生物基聚醚多元醇进行相互搭配，同时选取环保的水作为化学发泡剂，制备得到环保、可降解的聚氨酯仿木制品。本制品在自由泡密度为120-150kg/m3时能够达到邵氏硬度D40以上，尺寸稳定性收缩率小于0.5％，满足聚氨酯仿木材料的性能指标要求，能够用来制备样式复杂的仿木产品。

Description

可降解聚氨酯仿木材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种可降解聚氨酯仿木材料及其制备方法。
背景技术
近年来，由于森林资源被过度开采利用，造成生态环境恶化和水土流失严重，但是随着人们生活水平的逐步提高，人们对于木材的需求量也随之增加，因此，研究和开发仿木材料成为一个新的技术领域。能够用作仿木材料的树脂包括聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等，其中，聚氨酯仿木材料具有很高的刚性和机械强度，具有生产工艺简单、制品外形美观的特点，可以完美代替木材来用作高档制品。
虽然聚氨酯仿木材料性能优异，但是从环保角度来看，还存在两大问题。一是生产聚氨酯的原料、中间体大多来自石油、煤等不可再生资源，这些原料多为有毒、有害的化学品，并且用此类原料生产出来的聚氨酯材料难以降解、其废弃物回收困难，从而造成很大的环境污染。二是聚氨酯仿木材料通常分为141B发泡体系和全水发泡体系两类，其中，141B发泡体系为目前的主流体系，但是141B发泡体系不属于环保发泡剂，世界各地都在逐步对其进行限制使用。因此出于环保考虑，亟需开发一种环保、可降解聚氨酯仿木材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种可降解聚氨酯仿木材料，具有密度低、硬度高的特点；本发明同时提供了可降解聚氨酯仿木材料的制备方法，科学合理、简单易行。
本发明所述的可降解聚氨酯仿木材料，由A组份和B组份制成，其中：
以重量份数计，A组份：
其中，聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C三种原料总重量份数为100份；
所述聚醚多元醇A为4官能度，羟值为400-460的聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇B为3官能度，羟值为380-400的生物基聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇C为2.5官能度，羟值为220-230的生物基聚氧化丙烯多元醇；
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
聚醚多元醇A优选YNW-4110，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司。
聚醚多元醇B优选A-30，生产厂家为上海精日新材料科技有限公司。
聚醚多元醇C优选AC-009，生产厂家为北京森昌泰和科技有限公司。
所述的泡沫稳定剂为亲水型聚氨酯硬泡硅油，优选B8444，生产厂家为德国赢创德固赛公司。
所述的化学发泡剂为水。
所述的催化剂为N,N-二甲基环己胺(Y-12)、N,N-二甲基苄胺(Y-27)、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪(PC-41)或五甲基二亚乙基三胺(PC-5)中的一种或多种，生产厂家均为美国空气化工公司。
本发明所述的可降解聚氨酯仿木材料的制备方法，步骤如下：
(1)将聚醚多元醇加入反应釜中搅拌，然后加入泡沫稳定剂、化学发泡剂和催化剂，常温下搅拌，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到可降解聚氨酯仿木材料。
步骤(1)中所述的搅拌时间为10-30分钟。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过采用可降解的生物基聚醚多元醇进行相互搭配，同时选取环保的水作为化学发泡剂，制备得到环保、可降解的聚氨酯仿木制品。本制品在自由泡密度为120-150kg/m3时能够达到邵氏硬度D40以上，尺寸稳定性收缩率小于0.5％，满足聚氨酯仿木材料的性能指标要求，能够用来制备样式复杂的仿木产品。
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
可降解聚氨酯仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、A-30、AC-009加入反应釜中搅拌，然后加入B8444、H2O、Y-12、Y-27和PC-41，常温下搅拌10min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到可降解聚氨酯仿木材料，检测结果见表1。
表1实施例1产品检测指标
实施例2
可降解聚氨酯仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、A-30、AC-009加入反应釜中搅拌，然后加入B8444、H2O、PC-5、Y-27和PC-41，常温下搅拌20min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到可降解聚氨酯仿木材料，检测结果见表2。
表2实施例2产品检测指标
实施例3
可降解聚氨酯仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、A-30、AC-009加入反应釜中搅拌，然后加入B8444、H2O、PC-5、Y-27和PC-41，常温下搅拌30min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到可降解聚氨酯仿木材料，检测结果见表3。
表3实施例3产品检测指标
由实施例1-3可知，得到的聚氨酯仿木制品具有密度低、硬度高的特点，完全能够制备出雕刻样式复杂的仿木产品。

Claims (6)

1.一种可降解聚氨酯仿木材料，其特征在于由A组份和B组份制成，其中：
以重量份数计，A组份：
其中，聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C三种原料总重量份数为100份；
所述聚醚多元醇A为4官能度，羟值为400-460的聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇B为3官能度，羟值为380-400的生物基聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇C为2.5官能度，羟值为220-230的生物基聚氧化丙烯多元醇；
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的可降解聚氨酯仿木材料，其特征在于所述的泡沫稳定剂为亲水型聚氨酯硬泡硅油。
3.根据权利要求1所述的可降解聚氨酯仿木材料，其特征在于所述的化学发泡剂为水。
4.根据权利要求1所述的可降解聚氨酯仿木材料，其特征在于所述的催化剂为N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或五甲基二亚乙基三胺中的一种或多种。
5.一种权利要求1-4任一所述的可降解聚氨酯仿木材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)将聚醚多元醇加入反应釜中搅拌，然后加入泡沫稳定剂、化学发泡剂和催化剂，常温下搅拌，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到可降解聚氨酯仿木材料。
6.根据权利要求5所述的可降解聚氨酯仿木材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的搅拌时间为10-30分钟。
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