CN106117505A - 一种慢回弹海绵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种慢回弹海绵，属于高分子材料技术领域。为了解决现有的耐折叠性差和回弹变形率高的问题，提供一种慢回弹海绵，主要由以下重量份的原料制成：聚醚多元醇：51～55；增硬剂：55～60；慢回弹聚醚：40～45；慢聚醚：70～80；三聚氰胺：20～23；甲苯二异氰酸酯：30～35；二氯甲烷：5～8；水：2～3；第一催化剂：0.3～0.5；第二催化剂：0.2～0.5；泡沫稳定剂：0.06～0.08；染色剂：0～0.08。本发明具有高耐折叠性能和低回弹变形率的效果。

Description

一种慢回弹海绵
技术领域
本发明涉及一种慢回弹海绵，属于高分子材料技术领域。
背景技术
海绵泛指发泡材料，树脂、橡胶、塑料的发泡制品都称为海绵。而聚氨酯海绵就是发泡聚氨酯材料，既具有橡胶的弹性，又具有塑料的强度和优异的加工性能，能用于制备聚氨酯慢回弹材料。因其具有多孔状蜂窝的结构，具有优良的柔软性、弹性、吸水性和耐水性的特点，被广泛用于沙发、床垫、软包装等行业。
作为海绵之一的慢回弹海绵，其主要成分是聚氨酯发泡塑料，具有粘弹性，能因体温及压力而造形，有效把人体压力化解为零压，抵消反作用力，为身体提供最均匀的支撑；然而，现有的慢回弹海绵大多承受力较差，且比较脆弱，折叠次数过低，同时，也存在拉力、硬度和强度低的缺陷。如中国专利申请(公开号：CN 102643404A)公开了一种慢回弹聚醚型聚氨酯海绵，包括第一多元醇20-85重量份、第二多元醇10-90重量份和MDI异氰酸酯8-30重量份，还包括发泡剂、催化剂、表面活性剂、阻燃剂和0.2-0.8重量份硅橡胶增韧剂；所述第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；所述第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，EO含量大于60％，羟值为3-22mgKOH/g。其在慢回弹性及强度方面具有较好的性能，但在回弹变形率及海绵本身的耐折叠性相对较差。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种慢回弹海绵，解决的问题是如何提高海绵的耐折叠性又兼具慢回弹性和低变形率。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种慢回弹海绵，该海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚多元醇：51～55；增硬剂：55～60；慢回弹聚醚：40～45；慢聚醚：70～80；三聚氰胺：20～23；甲苯二异氰酸酯：30～35；二氯甲烷：5～8；水：2～3；第一催化剂：0.3～0.5；第二催化剂：0.2～0.5；泡沫稳定剂：0.06～0.08；染色剂：0～0.08。
本发明通过以聚醚多元醇、慢回弹聚醚与三聚氰胺和甲苯二异氰酸酯混合进行发泡，能够使材料形成至少一个以上的玻璃化温度的海绵体，使具有较好的软硬稳定性能；同时，加入稳定剂和催化剂能够使形成的海绵具有更好的慢回弹性能，更重要的是加入慢聚醚，能够与慢回弹聚醚之间产生协同作用，使既具有较好的回弹性能，又能够使形成的海绵具有耐折叠性能和低变形率的效果；另外，染色剂的加入能够使形成的海绵具有不同的颜色需要，染色剂的颜色可以根据实际需要进行适当的调整，增硬剂的加入能够提高海绵的硬度性能。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述慢聚醚为双烯丙基聚醚。能够使形成的海绵具有更好的耐折叠性能和回弹变形率，折叠次数至少达到6000次以上；且经过6000次后的回弹变形率仍能保持在3％以下。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述聚醚多元醇选自聚醚丙三醇、聚醚丙二醇或聚醚丁二醇。具有较好的发泡效果，使形成的海绵体具有较好的开孔率性能。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述聚醚多远醇的羟值为220～240毫克/克。能够使具有发泡性能好的优点，同时，又具有较好的慢回弹性能。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述第一催化剂选自辛酸亚锡、苯甲酸亚锡和二丁基锡中的一种或几种。有利于发泡的进行，使形成的海绵体具有较好的开孔率，提高海绵的吸湿性能。作为进一步的优选，所述第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且所述二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：2.5～3.5。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述第二催化剂选自三乙醇胺或三乙烯胺。能够与第一催化剂形成协同作用，还能够使形成的海绵具有较好的耐折叠性能，折叠次数至少达到7000次以上。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述泡沫稳定剂选自硅-碳键Si-C共聚物。能够起到稳定泡沫的作用，有效防止发泡过渡的现象，保持海绵的强度性能，使具有较好的回弹变形率效果。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述原料还包括0.2～0.5重量份的环氧乙烷。能够使原料中的聚醚通过加入的环氧乙烷起到一定键合作用，相当于使形成部分的交联情况，进一步的保证的海绵的强度性，且使具有更好的耐折叠性能。
在上述慢回弹海绵中，作为优选，所述慢回弹聚醚为GLR-2000。具有慢回弹性好的效果，回弹时间≥3秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明的慢回弹海绵，通过加入慢聚醚能够使海绵具有更好的耐折叠性能和低回弹变形率的效果；同时，通过加入环氧乙烷能够使原料中的聚醚通过加入的环氧乙烷起到一定键合作用，相当于使形成部分的交联情况，进一步保证海绵的强度性，且使具有更好的耐折叠性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本实施例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丙三醇：51；增硬剂DM900：60；慢回弹聚醚GLR-2000：40；慢聚醚双烯丙基聚醚：70；三聚氰胺：23；甲苯二异氰酸酯：35；二氯甲烷：8；水：3；第一催化剂苯甲酸亚锡：0.3；第二催化剂三乙醇胺：0.2；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.06；染色剂：0.08；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法如下：
按照上述原料的重量分称取原料，加入搅拌器中进行混合，混合时控制搅拌器的转速为4000～6000转/min，混合均匀后，放入温度为10℃～35℃的烘箱内进行发泡120秒～150秒，发泡成型后，再对海绵的表面水雾进行进一步的烘干处理，具有相应的慢回弹海绵。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥3秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过6000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于6000次；
承载力≥300kg。
实施例2
本实施例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丙二醇：55；增硬剂DM900：55；慢回弹聚醚GLR-2000：45；慢聚醚双烯丙基聚醚：80；三聚氰胺：20；甲苯二异氰酸酯：30；二氯甲烷：5；水：2；第一催化剂二丁基锡：0.5；第二催化剂三乙烯胺：0.5；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.08；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥3秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过6000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于6000次；
承载力≥300kg。
实施例3
本实施例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丁二醇：53；增硬剂DM900：58；慢回弹聚醚GLR-2000：43；慢聚醚双烯丙基聚醚：75；三聚氰胺：22；甲苯二异氰酸酯：32；二氯甲烷：6；水：2；第一催化剂：0.4，第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：2.5；第二催化剂三乙烯胺：0.4；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.07；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥4秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过7000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于7000次；
承载力≥350kg。
实施例4
本实施例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丁二醇：52，其羟值为240毫克/克；增硬剂DM900：57；慢回弹聚醚GLR-2000：42；慢聚醚双烯丙基聚醚：77；三聚氰胺：21；甲苯二异氰酸酯：33；二氯甲烷：6；水：3；第一催化剂：0.4，第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：3.5；第二催化剂三乙烯胺：0.4；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.07；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥4秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过7000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于7000次；
承载力≥300kg。
实施例5
本实施例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丁二醇：52，其羟值为220毫克/克；增硬剂DM900：57；慢回弹聚醚GLR-2000：42；慢聚醚双烯丙基聚醚：77；三聚氰胺：21；甲苯二异氰酸酯：33；二氯甲烷：6；水：3；第一催化剂：0.4，第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：3.5；第二催化剂三乙烯胺：0.4；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.07；0.5；环氧乙烷；0.5；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥5秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过8000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于8000次；
承载力≥300kg。
实施例6
聚醚丙二醇：55；增硬剂DM900：55；慢回弹聚醚GLR-2000：45；慢聚醚双烯丙基聚醚：80；三聚氰胺：20；甲苯二异氰酸酯：30；二氯甲烷：5；水：2；第一催化剂二丁基锡：0.5；第二催化剂三乙烯胺：0.5；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.08；环氧乙烷；0.2；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥5秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过8000次回弹变形率≤3％；
折叠使用次数不少于8000次；
承载力≥300kg。
比较例1
主要通过不添加慢聚醚来进行比较说明其对海绵的性能的影响。
本比较例的慢回弹海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚丁二醇：53；增硬剂DM900：58；慢回弹聚醚GLR-2000：43；三聚氰胺：22；甲苯二异氰酸酯：32；二氯甲烷：8；水：2；第一催化剂：0.4，第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：2.5；第二催化剂三乙烯胺：0.4；泡沫稳定剂硅-碳键Si-C共聚物：0.07；染色剂：0.06；其中，染色剂采用常用的染色剂即可，可以根据实际需要选取不同颜色的染色剂如绿色、黄色或棕色等染色剂均可。
该慢回弹海绵的具体制作方法同实施例1一致，这里不再赘述。
将得到的慢回弹海绵进行相应的性能测试，具体测试结果如下：
回弹时间≥1秒(按照60kg的体重坐下起立后回弹)；
经过4000次回弹变形率≤5％；
折叠使用次数不少于4000次；
承载力≥300kg。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (10)

1.一种慢回弹海绵，其特征在于，该海绵主要由以下重量份的原料制成：
聚醚多元醇：51～55；增硬剂：55～60；慢回弹聚醚：40～45；慢聚醚：70～80；三聚氰胺：20～23；甲苯二异氰酸酯：30～35；二氯甲烷：5～8；水：2～3；第一催化剂：0.3～0.5；第二催化剂：0.2～0.5；泡沫稳定剂：0.06～0.08；染色剂：0～0.08。
2.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述慢聚醚为双烯丙基聚醚。
3.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述聚醚多元醇选自聚醚丙三醇、聚醚丙二醇或聚醚丁二醇。
4.根据权利要求1或2所述慢回弹海绵，其特征在于，所述聚醚多远醇的羟值为220～240毫克/克。
5.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述第一催化剂选自辛酸亚锡、苯甲酸亚锡和二丁基锡中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述慢回弹海绵，其特征在于，所述第一催化剂为二丁基锡和苯甲酸亚锡的混合物，且所述二丁基锡与苯甲酸亚锡的质量比为1：2.5～3.5。
7.根据权利要求1或6所述慢回弹海绵，其特征在于，所述第二催化剂选自三乙醇胺或三乙烯胺。
8.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述泡沫稳定剂选自硅-碳键Si-C共聚物。
9.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述原料还包括0.2～0.5重量份的环氧乙烷。
10.根据权利要求1所述慢回弹海绵，其特征在于，所述慢回弹聚醚为GLR-2000。
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