CN105418880B - 一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉及其制备方法 - Google Patents

一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，包含A组料：多元醇1为37～50份、多元醇2为25～50份、多元醇3为0～30份、多元醇4为0～10份、多元醇5为0～18份、表面活性剂为0.7～2份、复合催化剂为0.4～0.7份、端氨基聚醚为0～5份、发泡剂为2.5～4份；B组料：异氰酸酯为26～42份。多元醇1为环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇，多元醇2为环氧丙烷聚醚多元醇，多元醇3为丙烯醇聚醚多元醇，多元醇4为植物油聚醚多元醇，多元醇5环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。本发明产品具有超低表面硬度且支撑性极佳、压陷比高且对温度变化不敏感的亲水性。

Description

一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯领域，尤其是涉及一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉及其制备方法。
背景技术
现有技术对聚氨酯产品，特别是聚氨酯枕头床垫的体现基本上分为两种，慢回弹记忆棉和高回弹坐垫类棉，慢回弹记忆棉通常存在高温感性，且回弹时间各异，永久压缩形变率高等问题。而高回弹系列虽然解决了永久压缩形变和温感问题，却失去了记忆性，手感粗糙，表面硬度太高，舒适度大大降低。通常我们认为枕头硬度越低，对人颈椎的压迫性越弱，舒适度就越高，现有技术硬度较低的枕头通常得到的是其支撑性同时变得很差，虽然对颈椎压迫小了，但是由于压陷比同时也大幅度降低了，导致枕头一压到底，失去了枕头本身为了支撑人体颈椎的作用。
发明内容
为了解决上述问题的一个或多个，提供一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉。
根据本发明的一个方面，提供一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，由如下重量份数的原料制成：
A组料：
B组料：
异氰酸酯 26～42份
其中，多元醇1为环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇，多元醇2为环氧丙烷聚醚多元醇，多元醇3为丙烯醇聚醚多元醇，多元醇4为植物油聚醚多元醇，多元醇5环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或其改性产品。
在一些实施方式中，复合催化剂为胺类催化剂，胺类催化剂为双(2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、N，N′-二甲基环己胺、三亚乙基二胺和延迟性催化剂中的一种或几种的复合催化剂。如可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如可以是迈图Niax A-1、Niax C-5、Niax A-33、Niax A-300中的一种或几种混合的催化剂，催化剂主要作用是能够调节发泡和凝胶反应平衡，在发泡起升后，减慢粘度增加速度，改善流动性，提供足够时间，让发泡原料平均分布模腔，使整个配方操作性更好。
在一些实施方式中，端氨基聚醚为聚醚二胺或聚醚三胺。如可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如可以是亨斯迈T-403端氨基聚醚，其可以促进反应凝胶，增强交联作用。
在一些实施方式中，发泡剂为水或水与1，1-二氯-1-氟代乙烷或水与二氯甲烷混合物。
在一些实施方式中，环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇的官能度为3，羟值为42～150，端伯羟基摩尔分数含量为70％～100％。此类多元醇可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如钟山化工ZS3602，句容宁武1300E。
在一些实施方式中，环氧丙烷聚醚多元醇的官能度为2～4，羟值为28～200。此类多元醇可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如钟山化工ZS220、壳牌公司SC5602、钟山化工ZS1073。
在一些实施方式中，丙烯醇聚醚多元醇的官能度为1，羟值为40～60。此类多元醇可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如句容宁武F-6。
在一些实施方式中，植物油聚醚多元醇，官能度2～3，羟值100～200。此类多元醇可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，海珥玛MH10100，海珥玛MH10200。
在一些实施方式中，环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇，官能度2～4，羟值100～250。此类多元醇可以是通过本领域技术人员已知的任何技术来制备，也可以通过市售的方式来获得，如钟山化工309B。
在符合本领域常识的基础上，上述各优条件可任意组合，即得本发明较佳实例。
本发明的有益效果是：由本发明聚氨酯体系制得的聚氨酯泡棉产品，所得产品其表面硬度可低到0(Asker F)，同时压陷比可达到2.2～2.5(60％压陷硬度/25％压陷硬度)，从而体现其良好的支撑性，并且在温度为0～30℃区间内表面硬度变化值小于±5。此外，本发明的聚氨酯泡棉产品具有良好的亲水性能，具有冰凉的手感，良好的热传导性，舒适度较高。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中的各个组分选用如下所示，但不限于此，也可以选用前面发明内容提到其他类型的原料进行组合。
A组分：所用的多元醇1选用句容宁武1300E；所用的多元醇2选用钟山化工ZS1073，所用多元醇3选用句容宁武F-6，所用多元醇4选用海珥玛MH10200，所述多元醇5选用钟山化工309B，所用表面活性剂选用聚氨酯通用表面活性剂，如选用德固赛B8409，所用复合催化剂选用迈图Niax A-33催化剂，所用端氨基聚醚选用亨斯迈T-403端氨基聚醚，所用发泡剂选用水。
B组分：所用异氰酸酯选用亨斯迈2412的改性MDI。
其中，聚氨酯泡棉的制备方法包括两种：
一、模塑泡棉
1、将A组分各料室温下按比例混合，搅拌均匀后抽入低压机A组分桶中恒温25±2℃，同时将B组分料抽入低压机B组分桶中恒温25±2℃。
2、从低压机注塑口将AB组分的组料混合搅拌灌，然后注入恒温40～60℃的异型模具中反应成型，5分钟后打开模具脱模即得到成品裸枕，接着将产品放入恒温恒湿，其中温度为40～50℃，湿度为60～80％，然后熟化48小时完成。
二、流水线泡棉
1.将AB组分各料分别单独抽入相应的料缸，恒温25±2℃，在流水线设备灌注口将各组分按设定好的比例混合搅拌灌注入活动的流水线履带盘，根据实际需要设定灌注时间。灌注完成后静置泡棉72小时自然熟化，然后根据实际需要将泡棉切割成相应产品即可
本发明的下述实施例中和对比实施例均采用第一种模塑泡棉的制备方法。
实施例1
一种聚氨酯泡棉由如下重量份数的原料制成：
A组料：
B组料：
异氰酸酯 42份
实施例2
一种聚氨酯泡棉由如下重量份数的原料制成：
A组料：
B组料：
异氰酸酯 26份
实施例3
一种聚氨酯泡棉由如下重量份数的原料制成：
A组料：
B组料：
异氰酸酯 34份
实施例4
一种聚氨酯泡棉由如下重量份数的原料制成：
A组料：
B组料：
异氰酸酯 38份
对比实施例1一种聚氨酯泡棉由如下重量份数的原料制成：
组分A：
组分B：
异氰酸酯 50份
其中，聚醚多元醇a选用钟山化工ZS-1618A，聚醚多元醇b选用钟山化工ZS-204，聚醚多元醇c选用上海高桥石化的POP2045表面活性剂选用迈图Y10366，扩链剂选用EG，催化剂选用迈图A-33，发泡剂为水，异氰酸酯选用亨斯迈2412的改性MDI。
效果实施例1
表面硬度测试：同样的测试环境条件下，在常温(25℃)采用AskerF硬度计，将实施例1～4及对比实施例1制得的聚氨酯泡棉产品水平置于桌面，将的表面硬度AskerF硬度计垂直向下零初始压力置于产品的上表面，静止1s后读取硬度计数值即得该产品的表面硬度。具体测试结果如下表1所示。
表1-
由此可见，本发明制得的聚氨酯泡棉产品具有较低的表面硬度。
效果实施例2
压陷比测试：取实施例1～4及对比实施例1制得的聚氨酯泡棉产品，在同样的测试环境条件下，根据国标规定《GB/T 10807-2006软质泡沫聚合材料硬度的测(压陷法)》方法B进行测试，65％压陷硬度值/25％压陷硬度值即为压陷比。具体测试结果如下表2所示。
表2-
由此可见，本发明制得的聚氨酯泡棉产品具有较好的压陷比，体现其良好的支撑性。
效果实施例3
亲水性测试：取实施例1～4及对比实施例1制得的聚氨酯泡棉产品，在同样的测试环境条件下，将水滴在各产品的表面，观察水被吸收的情况。具体测试结果如下表3所示。
表3-
由此，本发明实施例制得的聚氨酯泡棉具有较好的亲水性，同时触摸起来具有冰凉手感，且将水滴在产品表面，可以很快被产品吸收到中层。而对比实施例1所制得的聚氨酯泡棉产品无亲水性能，即将水滴在产品表面并未被吸收。
效果实施例4
温度敏感性测试：，在湿度50％的恒定前提下，在表4的温度条件下，取实施例1～4及对比实施例制得的聚氨酯泡棉产品水平置于桌面6小时，采用AskerF硬度计垂直向下零初始压力置于产品的上表面，静止1s后读取硬度计数值即得该产品的表面硬度。具体测试结果如下表4所示。
表4-
由此，本发明实施例制得的聚氨酯泡棉比现有的聚氨酯泡棉的温度敏感性低。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
A组分：
B组分：
异氰酸酯 26～42份
其中，多元醇1为环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇，多元醇2为环氧丙烷聚醚多元醇，多元醇3为丙烯醇聚醚多元醇，多元醇4为植物油聚醚多元醇，多元醇5环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或其改性产品，所述环氧乙烷、环氧丙烷共聚多元醇的官能度为3，羟值为42～150，端伯羟基含量为70～100％，所述丙烯醇聚醚多元醇的官能度为1，羟值为40～60，所述环氧乙烷封端的环氧丙烷聚醚多元醇，官能度2～4，羟值100～250。
2.根据权利要求1所述的一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，所述复合催化剂为胺类催化剂，所述胺类催化剂为双(2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、N，Nˊ-二甲基环己胺、三亚乙基二胺和延迟性催化剂中的几种的复合催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，所述端氨基聚醚为聚醚二胺或聚醚三胺。
4.根据权利要求1所述的一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，所述发泡剂为水或水与1，1-二氯-1-氟代乙烷或水与二氯甲烷混合物。
5.根据权利要求1所述的一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，所述环氧丙烷聚醚多元醇的官能度为2～4，羟值为28～200。
6.根据权利要求1所述的一种超低表面硬度高压陷比的聚氨酯泡棉，其特征在于，所述植物油聚醚多元醇，官能度2～3，羟值100～200。
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