CN106008889B - 用于包装的聚氨酯泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

用于包装的聚氨酯泡沫材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工材料技术领域，具体涉及一种用于包装的聚氨酯泡沫材料及其制备方法。用于包装的聚氨酯泡沫材料由A组分和B组分组成，A组分：聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆；B组分为多次甲基多苯基多异氰酸酯。本发明是在常温、常压下进行，工艺简单，易操作，挥发低，无三废，产品质量稳定。

Description

用于包装的聚氨酯泡沫材料及其制备方法
技术领域
本发明属于化工材料技术领域，具体涉及一种用于包装的聚氨酯泡沫材料及其制备方法。
背景技术
目前，对于各类灯饰等易碎物品、精密仪器、机件等商品的包装，市面上普遍采用聚苯乙烯泡沫(EPS)材料，该类材料具有一定的减震性，但是也存在多个问题：首先是可降解性差，形成严重的白色污染；其次是该材料的密度相对固定，无法调整；另外一点是，该类材料往往需要预先在模具中成型，其最终产品形状固定，必须根据要包装的物品外形先定制好模具再生产。
聚氨酯泡沫材料成型快，可以直接对待包装物的空腔进行浇筑成型；密度范围广，可根据待包装物情况自由调整泡沫密度，操作方便；全水发泡的聚氨酯材料基本不含有毒挥发物，且易于降解。
硬质聚氨酯泡沫塑料弹性不足，无法作为包装材料，而软质聚氨酯泡沫塑料则强度不够，作为包装材料不能起到很好的保护作用，常规的半硬质聚氨酯泡沫塑料虽然具有一定的吸能作用，但是由于其主体聚醚往往全部是低官能度、高分子量软泡聚醚，内部强度不足，制备的泡沫往往只能用来包装轻量的玻璃制品，对于金属制品则仍无法起到足够的保护作用。若将硬泡体系和软泡体系混杂在一起，兼顾弹性和强度，则面临着体系相容性不足、泡沫易塌泡等各种问题，需要对配方体系进行精密的设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于包装的聚氨酯泡沫材料，软硬泡体系相结合，可以根据包装物情况调整密度范围，且相容性佳、发泡过程平稳；本发明同时提供了用于包装的聚氨酯泡沫材料的制备方法，科学合理、简单易行。
本发明所述的用于包装的聚氨酯泡沫材料，由A组分和B组分组成，A组分与B组分的重量比为100：100，其中，
以A组分总质量为100％计，A组分：
B组分为多次甲基多苯基多异氰酸酯。
所述的聚醚多元醇A为甘油起始剂，环氧丙烷为主聚合单体，环氧乙烷聚合封端的分子量为5000-6000的高活性聚醚；优选YEP-330N(一诺威新材料公司市售产品)。
所述的聚醚多元醇B为蔗糖、甘油复合起始剂，官能度为4.5-5.0，羟值为430-470mgKOH/g的硬泡聚醚；优选YNW-8345(一诺威新材料公司市售产品)。
所述的聚醚多元醇C为甘油起始剂，分子量500-1000，聚合单体为环氧丙烷的聚醚；优选YNW-305或YNW-310(一诺威新材料公司市售产品)。
所述的泡沫稳定剂为泡沫稳定剂A或泡沫稳定剂B中的一种或两种；其中，泡沫稳定剂A为非水解型高效软泡硅油，优选L-580(迈图公司市售产品)；泡沫稳定剂B为非水解型常规硬泡硅油，优选L-6868(迈图公司市售产品)。
所述的水与泡沫稳定剂的量占A组分的重量百分数需满足如下关系：当水为5-8％时，泡沫稳定剂A为0，泡沫稳定剂B为0.6-0.8％；当水为8-15％时，泡沫稳定剂A为0.3-0.4％，泡沫稳定剂B为0.3-0.4％；当水为15-20％时，泡沫稳定剂A为0.6-0.8％，泡沫稳定剂B为0。
所述的催化剂A为叔胺类耐水解催化剂，优选A-1(双(二甲氨基乙基)醚70％的一缩二丙二醇溶液)和A-33(三乙烯二胺33％的丙二醇溶液)的混合物，其质量比为1:3-3:1。
所述的催化剂B为钾盐类聚氨酯三聚催化剂，优选异辛酸钾。
本发明所述的用于包装的聚氨酯泡沫材料的制备方法，步骤如下：
(1)A组分的制备：将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C装入反应釜中搅拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆，在常温下反应，搅拌2-3小时，即可装桶；
(2)B组分的制备：将多次甲基多苯基多异氰酸酯称量备用；
(3)将A组分与B组分按重量比100：100通过浇注机或手工电钻搅拌混合均匀，注入需包装的物体空腔或模具中，制得泡沫材料。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明是在常温、常压下进行，工艺简单，易操作，挥发低，无三废，产品质量稳定；
2、本发明通过精密的配方体系设计，得到软硬泡相结合的聚氨酯泡沫包装材料，产品可以根据包装物情况调整密度范围，且相容性佳、发泡过程平稳。
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
(1)制备A组分：100kg，分别称取YEP-330N、50kg，YNW-8345、21kg，YNW-310、20kg，L-6868、0.8kg，水、5kg，A-1、1kg，A-33、0.7kg，异辛酸钾、0.5kg，色浆、1kg。将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取样检测合格后，即可装桶。
(2)B组分：多次甲基多苯基多异氰酸酯，100kg，称量备用。
(3)将A组分与B组分按重量比100:100，通过浇注机注入模具中，经过成型熟化，制得产品，经检测产品性能指标如表1所示。
实施例2
(1)制备A组分：100kg，分别称取YEP-330N、40kg，YNW-8345、28kg，YNW-305、20kg，L-580、0.3kg，L-6868、0.3kg，水、8kg，A-1、1.3kg，A-33、0.6kg，异辛酸钾、1kg，色浆、0.5kg。将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取样检测合格后，即可装桶。
(2)B组分：多次甲基多苯基多异氰酸酯，100kg，称量备用。
(3)将A组分与B组分按重量比100:100，通过手电钻搅拌均匀混合，注入待包装物空腔，经过成型熟化，制得产品，经检测产品性能指标如表1所示。
实施例3
(1)制备A组分：100kg，分别称取YEP-330N、36kg，YNW-8345、25kg，YNW-305、15kg，L-580、0.8kg，水、20kg，A-1、1.1kg，A-33、0.5kg，异辛酸钾、0.8kg，色浆、0.8kg。将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取样检测合格后，即可装桶。
(2)B组分：多次甲基多苯基多异氰酸酯，100kg，称量备用。
(3)将A组分与B组分按重量比100:100，通过浇注机注入模具中，经过成型熟化，制得产品，经检测产品性能指标如表1所示。
表1实施例1-3制得的产品基本性能指标

Claims (2)

1.一种用于包装的聚氨酯泡沫材料，其特征在于由A组分和B组分组成，A组分与B组分的重量比为100：100，其中，
以A组分总质量为100%计，A组分：
聚醚多元醇A 30-50%
聚醚多元醇B 20-30%
聚醚多元醇C 15-20%
泡沫稳定剂 0.6-0.8%
水 5-20%
催化剂A 0.5-2%
催化剂B 0-1%
色浆 0.5-1%；
B组分为多次甲基多苯基多异氰酸酯；
所述的聚醚多元醇A为甘油起始剂，环氧丙烷为主聚合单体，环氧乙烷聚合封端的分子量为5000-6000的高活性聚醚；
所述的聚醚多元醇B为蔗糖、甘油复合起始剂，官能度为4.5-5.0，羟值为430-470mgKOH/g的硬泡聚醚；
所述的聚醚多元醇C为甘油起始剂，分子量500-1000，聚合单体为环氧丙烷的聚醚；
所述的泡沫稳定剂为泡沫稳定剂A或泡沫稳定剂B中的一种或两种；其中，泡沫稳定剂A为非水解型高效软泡硅油，泡沫稳定剂B为非水解型常规硬泡硅油；
所述的水与泡沫稳定剂的量占A组分的重量百分数需满足如下关系：当水为5-8%时，泡沫稳定剂A为0，泡沫稳定剂B为0.6-0.8%；当水为8-15%时，泡沫稳定剂A为0.3-0.4%，泡沫稳定剂B为0.3-0.4%；当水为15-20%时，泡沫稳定剂A为0.6-0.8%，泡沫稳定剂B为0；
所述的催化剂A为叔胺类耐水解催化剂；
所述的催化剂B为钾盐类聚氨酯三聚催化剂。
2.一种权利要求1所述的用于包装的聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
（1）A组分的制备：将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C装入反应釜中搅拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、色浆，在常温下反应，搅拌2-3小时，即可装桶；
（2）B组分的制备：将多次甲基多苯基多异氰酸酯称量备用；
（3）将A组分与B组分按重量比100：100通过浇注机或手工电钻搅拌混合均匀，注入需包装的物体空腔或模具中，制得泡沫材料。
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