CN105440242A - 零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料及其制备方法,由A组分和B组分组成,其中,A组分包括如下重量份数的原料制成:聚醚多元醇145‐65份;聚醚多元醇220‐40份;聚合物多元醇5.0‐20份;扩链剂0.5‐4.0份;开孔剂2.0‐6.0份;催化剂1.0‐4.0份;发泡剂0.5‐3.0份;泡孔稳定剂0.2‐0.5份;B组分为异氰酸酯预聚体,由如下重量份数的原料组成:聚醚多元醇;小分子醇;异氰酸酯。本发明具有缓弹舒适、防霉抗菌等特性。该组合料制得的零压感记忆泡绵脉枕特有的形状记忆功能,对手腕各部位产生零压力支撑,促进血液循环,减缓因紧张而可能引起的疲劳。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯慢回弹泡绵又称为记忆绵,独特之处在于可以顺应承载物的形状,分子结构发生“流动移位”,使接触面积最大化,应力梯度最小化,受力集中点得到缓解,局部没有挤压,近似于静态零压力。当身体某部位的温度传递给这种材料,能够记忆外界的压力形状,慢慢变软形成身体该部位的形状,而没有直接接触的地方依旧有一定的支撑力,无比舒适,这种记忆泡绵可被应用在临床医学领域的中医用脉枕方面。
诊脉在中医临床中是最具中医特色的征象。人体脉象的变化与疾病的病位、性质和邪正盛衰相关,通过诊脉可以推断疾病的进退预后,获得临床资料的许多重要信息。通常情况,医生在诊脉时都会让患者的手腕放置一个专门的脉枕上操作,所以,选择一种舒适且理想的功能材料来制得脉枕制品就会非常重要。
CN202960472U公开了一种中医用脉枕,其脉枕填充物为多孔性柔性海绵或纤维丝材料,具有良好的弹性和透气性,但这种材料制得的脉枕制品在使用时人体受力往往集中在局部某个点,在诊疗的过程中容易造成患者肌肉紧张或手臂的抖动,重者或有刺痛感,影响医生对病情的诊断和诊疗进度。
发明内容
本发明的目的是提供一种零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,具有缓弹舒适、防霉抗菌等特性。该组合料制得的零压感记忆泡绵脉枕特有的形状记忆功能,对手腕各部位产生零压力支撑,促进血液循环,减缓因紧张而可能引起的疲劳。同时,还提供一种零压感记忆泡绵脉枕的制备方法,操作简单、易实施。
本发明所述的一种零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,由A组分和B组分以重量比A:B=100:30-48组成,其中,
A组分包括如下重量份数的原料制成:
聚醚多元醇145-65份
聚醚多元醇220-40份
聚合物多元醇5.0-20份
扩链剂0.5-4.0份
开孔剂2.0-6.0份
催化剂1.0-4.0份
发泡剂0.5-3.0份
泡孔稳定剂0.2-0.5份
B组分为异氰酸酯预聚体,由如下重量份数的原料组成:
聚醚多元醇20-40份
小分子醇0-5.0份
异氰酸酯60-80份
储存稳定剂占B组分总重量的0.001%。
A组分的聚醚多元醇1是以甘油为起始剂,伯羟基含量≥75%,数均分子量为4500-8000,优选4500-7000,用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇;优选EP-330NG,EP-330NG为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,FA-703为市售,生产厂家为可利亚多元醇(南京)有限公司
A组分的聚醚多元醇2是慢回弹聚醚多元醇。优选SR-308或YNW-1070,SR-308为市售,生产厂家为可利亚多元醇(南京)有限公司、YNW-1070为市售,生产厂家为山东一诺威新材料有限公司。
A组分的聚合物多元醇是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POP45、POP40、POP36/28、CHP-H45,POP45为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,POP40为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,POP36/28为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,CHP-H45为市售,生产厂家为江苏长华聚氨酯科技有限公司。
所述A组分的扩链剂为乙二醇(EG)、一缩二乙二醇(DEG)、1,4-丁二醇(1,4-BG)、1,3-丙二醇(1,3-PG)、一缩二丙二醇(DPG)中的一种或几种。
A组分的开孔剂为甘油为起始剂,官能度为3,环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合并以有机硅氧烷改性的数均分子量为5000-6000的硅氧烷改性聚醚多元醇。优选DK-12为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,SD-75生产厂家为上海东大化学有限责任公司。开孔剂为高分子量反应型。
A组分的催化剂为叔胺类催化剂;,优选A-33、A-1、C-225,生产厂家均为美国GE公司。
A组分的发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂;所述A组分的发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂,优选一氟二氯乙烷和/或H2O。
A组分的泡孔稳定剂剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。优选AK-7703、DC-193,AK-7703生产厂家为南京德美世创化工有限公司,市售产品;DC-193生产厂家为美国空气化工产品有限公司。
B组分的聚醚多元醇为ED-28、EP-3600或EP-330NG中的一种或多种。所述B组分的聚醚多元醇优选ED-28为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,EP-3600为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司,EP-330NG为市售,生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司。
B组分的小分子醇优选乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种或多种。
B组分的异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDI(俗称粗MDI)中的一种或多种。优选MDI-100、MDI-50、44C、0129M,MDI-100生产厂家为万华化学集团股份有限公司、MDI-50生产厂家为万华化学集团股份有限公司,44C生产厂家为Bayer公司,0129M生产厂家为Huntsman公司。
B组分的储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。
所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料的制备方法,A组分的制备:先将聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后加入扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂,在常温下物理搅拌2.0-4.0小时,取样检验合格即得A组分;
B组分的制备:将聚醚多元醇、小分子醇常温下加入反应釜搅拌,升温到80-100℃,真空脱水脱气2.0-4.0小时,真空度≤-0.098MPa,降温至35-55℃,加入计量准确的储存稳定剂和异氰酸酯,升温至70-90℃,反应2.0-3.0小时,取样检测合格后,降温至30-45℃,装桶密封保存即得B组分。
使用时,将上述制备的A组分与B组分分别注入低压浇注机料罐中,加热至35-45℃,按照A:B=100:30-48的重量配比进行机械或手工混合至均匀后注入模温为45-55℃的脉枕模具,4.0-6.0分钟熟化脱模即得到本发明的零压感记忆泡绵脉枕。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明具有缓弹舒适、防霉抗菌等特性,得到的零压感记忆泡绵脉枕制品特有的形状记忆功能,对手腕各部位可产生零压力支撑,缓弹舒适,促进血液循环,减缓因紧张而可能引起的疲劳。
(2)配方设计中不含危害人体健康的TDI及重金属催化剂等有毒物质,有效避免了直接接触人体带来的安全风险,是一种安全友好型材料。
(3)A、B组分粘度小,常温下呈液体状态储存,即可降低能耗、节约能源又减少繁琐的操作,有效降低成本。
(4)零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料的制备方法,操作简单、易实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述,但不限于这些实施例。
以下实施例中各组分重量单位为kg。
实施例1:
制备A组分料:分别称量聚醚多元醇EP-330NG为50.0kg,慢回弹聚醚多元醇SR-308为30.0kg,聚合物多元醇CHP-H45为20.0kg,扩链剂一缩二乙二醇为2.0kg,开孔剂SD-75为5.0kg,催化剂C-225为1.5kg,催化剂A-33为0.5kg,泡沫稳定剂AK-7703为0.5kg,发泡剂H2O为0.35kg。将称量好的聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂,在常温下物理搅拌3.0小时,取样进行检测,满足各项检测指标,即得A组分的合格产品,从反应釜中放料装桶入库。
制备B组分料:将聚醚多元醇EP-3600为30.0kg,聚醚多元醇ED-28为10.0kg,丙二醇为2.0kg,常温投入反应釜,开启搅拌并升温至100℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.5小时,降温至40℃加入计量准确的储存稳定剂磷酸(占B组分总重量的0.001%),同时投入计量好的MDI-100为80kg,升温至90℃反应2.0小时,取样检测合格后降温至40℃,装桶入库。
使用时,将上述制备的A组分与B组分分别注入低压浇注机料罐中,加热至45℃,按照A:B=100:38(指数0.85)的重量配比进行机械混合至均匀后注入模温为55℃的脉枕模具,经过4.0分钟熟化脱模即可加工成零压感记忆泡绵脉枕。
实施例2
制备A组分料:分别称量聚醚多元醇FA-703为65.0kg,慢回弹聚醚多元醇YNW-1070为20.0kg,聚合物多元醇POP45为25.0kg,扩链剂乙二醇0.5kg,开孔剂DK-12为5.0kg,催化剂A-33为3.0kg,泡孔稳定剂AK-7703为0.4kg,发泡剂H2O为0.15kg,141B为2.5kg。将称量好的聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后分别投入计量准确的扩联剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂,在常温下物理搅拌2.0小时,取样进行检测,满足各项检测指标,即得A组分的合格产品,从反应釜中放料装桶入库。
制备B组分料:将聚醚多元醇EP-330NG为20.0kg,丙二醇为0.5kg,常温投入反应釜,开启搅拌并升温至80℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气4.0小时,降温至40℃加入计量准确的储存稳定剂磷酸(占B组分总重量的0.001%),同时投入计量的44C为69.0kg,升温至80℃反应2.5小时,取样检测合格后降温至45℃,装桶入库。
使用时,将上述制备的A组分与B组分分别注入低压浇注机料罐中,加热至40℃,按照A:B=100:30(指数0.8)的重量配比进行机械混合至均匀后注入模温为50℃的脉枕模具,经过6分钟熟化脱模即可加工成零压感记忆泡绵脉枕。
实施例3
制备A组分料:分别称量聚醚多元醇EP-330NG为55.0kg,慢回弹聚醚多元醇SR-308为40.0kg,聚合物多元醇CHP-H45为5.0kg,扩链剂丁二醇为1.0kg,开孔剂SD-75为3.0kg,催化剂C-225为0.5kg、A-33为2.0kg,泡孔稳定剂DC193为0.4kg,发泡剂H2O为0.20kg,141B为1.5kg。将称量好的聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂,在常温下物理搅拌2.0小时,取样进行检测,满足各项检测指标,即得A组分的合格产品,从反应釜中放料装桶入库。
制备B组分料:将聚醚多元醇ED-28为30.0kg,二丙二醇为5.0kg,常温投入反应釜,开启搅拌并升温至85℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气3.0小时,降温至45℃加入计量准确的储存稳定剂苯甲酰氯(占B组分总重量的0.001%),同时投入计量好的MDI-100为57.0kg,升温至90℃反应2.5小时,加入碳化二亚胺改性MDI为12.0kg,保温2.0小时,取样检测合格后降温至45℃,装桶入库。
使用时,将上述制备的A组分与B组分分别注入低压浇注机料罐中,加热至45℃,按照A:B=100:46(指数0.9)的重量配比进行机械混合至均匀后注入模温为55℃的脉枕模具,经过4分钟熟化脱模即可加工成零压感记忆泡绵脉枕。
实施例4
制备A组分料:分别称量聚醚多元醇EP-330NG为55.0kg,慢回弹聚醚多元醇YNW-1070为35.0kg,聚合物多元醇CHP-H45为10.0kg,扩链剂乙二醇为0.5kg,开孔剂DK-12为2.0kg,催化剂A-33为2.5kg,泡孔稳定剂AK-7703为0.5kg,发泡剂H2O为0.15kg,141B为2.5kg。将称量好的聚醚多元醇、慢回弹聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后分别投入计量准确的扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等,在常温下物理搅拌2.5小时,取样进行检测,满足各项检测指标,即得A组分的合格产品,从反应釜中放料装桶入库。
制备B组分料:将聚醚多元醇EP-3600为35.0kg,二丙二醇为3.0kg,常温投入反应釜,开启搅拌并升温至95℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气3.0小时,降温至45℃加入计量准确的储存稳定剂苯甲酰氯(占B组分总重量的0.001%),同时投入计量好的MDI-100为55.0kg,升温至85℃反应3.0小时,加入碳化二亚胺改性MDI为18.5kg,保温2.0小时,取样检测合格后降温至45℃,装桶入库。
使用时,将上述制备的A组分与B组分分别注入低压浇注机料罐中,加热至45℃,按照A:B=100:38(指数0.9)的重量配比进行机械混合至均匀后注入模温为55℃的脉枕模具,经过5分钟熟化脱模即可加工成零压感记忆泡绵脉枕。
实施例1-4所得的零压感记忆泡绵脉枕的物理特性具体分析如表1:
表1:实施例1-4所得的零压感记忆泡绵脉枕的物理特性
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
密度(kg/m3) | 148 | 160 | 155 | 170 |
拉伸强度(MPa.) | 1.2 | 1.5 | 1.4 | 1.7 |
撕裂强度(N/cm) | 2.5 | 3.4 | 2.8 | 3.7 |
伸长率(%) | 220 | 350 | 280 | 250 |
ΔΦ/ΔΨ | 1.03 | 1.01 | 1.12 | 1.18 |
形变复原时间(s) | 3-5 | 6-7 | 4-6 | 4-6 |
注:(1)本发明中在200×200×80mm大小的泡沫样品上施加载荷,以记录泡沫被压缩10%到50%的载荷力的大小,用压缩50%的载荷力与压缩10%载荷力比值的(ΔΦ/ΔΨ)大小来表征泡沫的舒适性,比值越小舒适性越好,体现出记忆绵脉枕的零压力特征。
(2)形变复原时间的测定符合国家标准GB/T26392-2011《慢回弹泡沫复原时间的测定》。
Claims (10)
1.一种零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:由A组分和B组分以重量比A:B=100:30-48组成,其中,
A组分包括如下重量份数的原料制成:
B组分为异氰酸酯预聚体,由如下重量份数的原料组成:
2.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:A组分的聚醚多元醇1是以甘油为起始剂,伯羟基含量≥75%,数均分子量为4500-8000,用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇;A组分的聚醚多元醇2是慢回弹聚醚多元醇。
3.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:A组分的聚合物多元醇是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。
4.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:A组分的扩链剂为乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇或一缩二丙二醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:A组分的开孔剂为甘油为起始剂,官能度为3,环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合并以有机硅氧烷改性的数均分子量为5000-6000的硅氧烷改性聚醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:A组分的催化剂为叔胺类催化剂;A组分的发泡剂为物理发泡剂和/或化学发泡剂;A组分的泡孔稳定剂剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:B组分的聚醚多元醇为ED-28、EP-3600或EP-330NG中的一种或多种;B组分的小分子醇为乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:B组分的异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDI中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料,其特征在于:B组分的储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。
10.一种权利要求1所述的零压感记忆泡绵脉枕的聚氨酯组合料的制备方法,其特征在于:
A组分的制备:先将聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌,然后加入扩链剂、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂,在常温下物理搅拌2.0-4.0小时,取样检验合格即得A组分;
B组分的制备:将聚醚多元醇、小分子醇常温下加入反应釜搅拌,升温到80-100℃,真空脱水脱气2.0-4.0小时,真空度≤-0.098MPa,降温至35-55℃,加入计量准确的储存稳定剂和异氰酸酯,升温至70-90℃,反应2.0-3.0小时,取样检测合格后,降温至30-45℃,装桶密封保存即得B组分。
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