CN105542102A - 一种聚氨酯半硬质泡沫组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，由以下两种物质组成：组合聚醚和异氰酸酯；组合聚醚包括有：以甘油为起始剂的环氧丙烷/环氧乙烷共聚醚；以丙三醇为起始剂的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；低官能度聚醚多元醇；多元醇；水；催化剂；表面活性剂；开孔剂；交联剂；色浆。本发明采取全水发泡的方法制备的聚氨酯半硬质泡沫材料，其VOC含量很低，甲醛含量≤10mg/kg，具有优良的阻燃性能，而且其具有优异的表面强度和防撞性能，使用安全，表面美观，能够满足大部分产品包装的要求，易于降解，易于回收再利用，成本低廉。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种泡沫，尤其涉及一种聚氨酯半硬泡沫。
【背景技术】
半硬质泡沫塑料(简称半硬泡)是硬度介于软泡与硬泡之间的一种泡沫塑料，其特点是具有较低的密度和较高的压缩强度，这种优异的能量吸收功能使其特别适合用作各种吸能材料，因此半硬质泡沫塑料广泛应用于包装材料，汽车工业，如汽车仪表板、车顶内衬、门内装饰板等。当前很多电器和灯饰的包装广泛地使用模塑聚苯乙烯（EPS）泡沫塑料做包装材料，但这类材料有相当多的问题需要解决，首先是环保方面，它自然降解需要非常长的时间，海洋漂浮垃圾主要的就是这类材料，严重危害着海洋生物的生存环境。随着全球对环保的日益重视，人们急切希望找到一种达到或接近这种强度和密度，但更易于降解的材料替代它。另外EPS泡沫塑料在阻燃处理和着色方面的工艺难度相对较大，不能很好满足人们对包装材料这些方面的要求。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，及其制备方法。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，由以下两种物质组成：100重量份数的组合聚醚和100～120重量份数的异氰酸酯；所述的组合聚醚包括有：10～60重量份数的以甘油为起始剂羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷/环氧乙烷共聚醚；20～40重量份数的以丙三醇为起始剂羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；0～20重量份数的低官能度聚醚多元醇；0～12重量份数的多元醇；3.5～7重量份数的水；0.1～1重量份数的催化剂；0.4～1.5重量份数的表面活性剂；0.5～1.0重量份数的开孔剂；2～6重量份数的交联剂；0～2.0重量份数的色浆。
更进一步的，所述的异氰酸酯为改性MDI异氰酸酯。
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，包括有以下步骤：
（1）取以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂、交联剂和色浆，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于20～26℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为2～5s，搅拌速度为3500～5000r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在3～5min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供、制备的聚氨酯半硬质泡沫材料采取全水发泡，其VOC含量很低，甲醛含量≤10mg/kg，具有优良的阻燃性能，而且其具有优异的表面强度和防撞性能，使用安全，表面美观，能够满足大部分产品包装的要求，易于降解，易于回收再利用，成本低廉。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
【具体实施方式】
本发明提供了一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，其由以下两种物质组成：100重量份数的组合聚醚和100～120重量份数的异氰酸酯；所述的组合聚醚包括有：10～60重量份数的以甘油为起始剂羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷/环氧乙烷共聚醚；20～40重量份数的以丙三醇为起始剂羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；0～20重量份数的低官能度聚醚多元醇；0～12重量份数的多元醇；3.5～7重量份数的水；0.1～1重量份数的催化剂；0.4～1.5重量份数的表面活性剂；0.5～1.0重量份数的开孔剂；2～6重量份数的交联剂；0～2.0重量份数的色浆；所述的异氰酸酯为改性MDI异氰酸酯。
本发明提供了一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，包括有以下步骤：
（1）取以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂、交联剂和色浆，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于20～26℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为2～5s，搅拌速度为3500～5000r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在3～5min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
实施例一
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，包括有以下步骤：
（1）取25重量份数的以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、40重量份数的以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、15重量份数的低官能度聚醚多元醇、12重量份数的多元醇、4重量份数的水、0.6重量份数的催化剂、0.4重量份数的表面活性剂、1重量份数的开孔剂、2重量份数的交联剂，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取100重量份数的改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于20℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为2s，搅拌速度为3500r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在3min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
实施例二
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，包括有以下步骤：
（1）取40重量份数的以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、26.4重量份数的以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、12重量份数的低官能度聚醚多元醇、8重量份数的多元醇、6重量份数的水、0.8重量份数的催化剂、1重量份数的表面活性剂、0.4重量份数的开孔剂、4重量份数的交联剂和1重量份数的色浆，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取110重量份数的改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于24℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为2s，搅拌速度为4300r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在4min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
实施例三
一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，包括有以下步骤：
（1）取50重量份数的以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、20重量份数的以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、8.7重量份数的低官能度聚醚多元醇、6重量份数的多元醇、5重量份数的水、1重量份数的催化剂、1.3重量份数的表面活性剂、1重量份数的开孔剂、5重量份数的交联剂和2重量份数的色浆，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取120重量份数的改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于26℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为4s，搅拌速度为4800r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在5min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
本发明制备的聚氨酯半硬质泡沫材料具有优异的表面强度和防撞性能，表面美观，能够满足大部分产品包装的要求。本发明采取全水发泡，不使用物理发泡剂，因此其挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，VOC)含量很低，甲醛含量≤10mg/kg，具有优良的阻燃性能。本发明针对EPS泡沫塑料作为包装材料存在的缺陷和不足，可以很好地解决这些方面的问题。相对于ESP，聚氨酯材料更易于降解，也更易于回收再利用。在添加阻燃及着色，聚氨酯在生产上的工艺比ESP简单很多，成本也低廉。这令这类包装材料在使用上更安全，也更便于通过颜色区分使用。
尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。
Claims (3)
1.一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，由以下两种物质组成：100重量份数的组合聚醚和100～120重量份数的异氰酸酯；所述的组合聚醚包括有：10～60重量份数的以甘油为起始剂羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷/环氧乙烷共聚醚；20～40重量份数的以丙三醇为起始剂羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；0～20重量份数的低官能度聚醚多元醇；0～12重量份数的多元醇；3.5～7重量份数的水；0.1～1重量份数的催化剂；0.4～1.5重量份数的表面活性剂；0.5～1.0重量份数的开孔剂；2～6重量份数的交联剂；0～2.0重量份数的色浆。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯半硬质泡沫组合物，其特征在于，所述的异氰酸酯为改性MDI异氰酸酯。
3.一种聚氨酯半硬质泡沫组合物的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
（1）取以甘油为起始剂的羟值为33～37mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、以丙三醇为起始剂的羟值为450～550mgKOH/g的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚、低官能度聚醚多元醇、多元醇、水、催化剂、表面活性剂、开孔剂、交联剂和色浆，将上述材料按照比例混合均匀形成A料；
（2）取改性MDI异氰酸酯为B料；
（3）将A料和B料置于20～26℃的温度环境中，按照比例搅拌混和，搅拌时间为2～5s，搅拌速度为3500～5000r/min；
（4）将A料和B料搅拌后的搅拌物倒入模具中，在3～5min后开模取出泡块，得到聚氨酯半硬质泡沫组合物。
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