CN107488252A - 一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉及其制备方法和应用 - Google Patents

一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(40‑50)：(0.3‑0.8)：(0.3‑0.5)。本发明还公开了可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法和应用。本发明的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉具有透气性好、回弹速度慢和水洗后脱水快干的特点。

Description

一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯泡棉，具体涉及一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉及其制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯慢回弹泡沫材料，也称记忆棉、太空棉、惰性棉以粘弹性泡沫材料，是在普通软质聚氨酯泡沫的合成中添加了特种聚醚，使泡沫在受到外力产生形变后，缓慢地恢复原形。目前，聚氨酯慢回弹泡沫材料广泛的用于寝具(如枕头、床垫等)、玩具中，现有的用于枕头、床垫等的慢回弹材料存在着冬天在低温中硬化、夏天回弹速度快以至于慢回弹固有的特性降低的问题，降低聚氨酯慢回弹材料的回弹速度以及减少低温硬度成为科研人员努力的目标，以便开发出回弹速度慢且低温硬化少的产品。
现有技术中的聚氨酯(PU)慢回弹发泡材料因其自身内部特殊的细胞结构，具有不全开孔而有胀气感的特殊性。当用作家居海绵如PU聚氨酯慢回弹枕头、床垫及坐垫后，因使用变脏、长螨虫或有异味时，存在水洗脱水后久置不干或一次性使用而造成浪费的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，它具有透气性好、回弹速度慢和水洗后脱水快干的特点。
本发明的目的之二在于提供一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的应用。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(40-50)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
进一步地，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(41-46)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
进一步地，所述聚醚多元醇包括平均分子量为550、三官能度的慢回弹聚醚多元醇，或平均分子量为3000、三官能度的普通聚醚多元醇中的一种或两种。
进一步地，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸脂。
进一步地，所述稳定剂包括硅油。
进一步地，所述催化剂包括三乙烯二胺和辛酸亚锡的两种混合，三乙烯二胺和辛酸亚锡的重量比为0.2:0.1-0.15。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，包括：
备料步骤：按照配方配比称取各原料，备用；
反应步骤：将配方量的聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂放入反应容器中进行反应，反应条件：常温，常压，高速搅拌混合均匀；得到聚氨酯发泡材料；
除膜开孔步骤：将聚氨酯发泡材料放入充有可燃气体的安全密闭的容器里，点燃可燃气体后，产生瞬间高温而爆炸，从而对聚氨酯发泡材料进行除膜开孔；得到可水洗慢回弹聚氨酯泡棉。
进一步地，除膜开孔中，所述可燃气体为氢气及氧气的混合气体。
进一步地，所述氢气与氧气的重量比1：8。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的应用，将所述可水洗慢回弹聚氨酯泡棉用于制作枕头、床垫或坐垫。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过优化配方及制备工艺，使得聚氨酯泡棉具有透气性好、回弹速度慢和水洗后脱水快干的特点，使此类产品可连续持久使用、节约资源、减少环境污染、居家卫生。由此种配方及工艺生产的聚氨酯泡棉具有网状开孔，可水洗，聚氨酯泡棉的孔径范围为(20-50)PPI；开孔率为85％-95％，慢回弹时间(1-5)秒，密度范围是(40-65)kg/m3。此种聚氨酯泡棉生产的枕头及垫片可水洗，水洗后可脱水，脱水后自然风干时间为1-2天。由于其可水洗快干的特点，克服了传统海绵枕头、海绵垫不可持续使用的弊端，具有较高的社会实用价值。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本实施例中所采用到的材料均可从市场购得。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(40-50)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
作为优选的实施方式，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(41-46)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
作为优选的实施方式，所述聚醚多元醇包括平均分子量为550、三官能度的慢回弹聚醚多元醇(1030)，和平均分子量为3000、三官能度的普通聚醚多元醇(5613)两种。
作为优选的实施方式，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸脂(TDI 80/20)。
作为优选的实施方式，所述稳定剂包括硅油(B8002)。
作为优选的实施方式，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的两种混合，三乙烯二胺和辛酸亚锡的重量比为0.2:0.1-0.15。
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，包括：
备料步骤：按照配方配比称取各原料，备用；
反应步骤：将配方量的聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂放入反应容器中进行反应，反应条件：常温，常压，高速搅拌混合均匀；得到聚氨酯发泡材料；
基本化学反应式如式1：
R’-OH+R-NCO→R’-NCO-R 式1；
其中，R’-OH：聚醚多元醇；R-NCO：异氰酸酯；R’-NCO-R:聚氨酯；
除膜开孔步骤：将聚氨酯发泡材料放入充有可燃气体的安全密闭的容器里，点燃可燃气体后，产生瞬间高温而爆炸，从而对聚氨酯发泡材料进行除膜开孔；得到可水洗慢回弹聚氨酯泡棉。
作为优选的实施方式，除膜开孔中，所述可燃气体为氢气及氧气的混合气体。
作为优选的实施方式，所述氢气与氧气的重量比1：8。
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的应用，将所述可水洗慢回弹聚氨酯泡棉用于制作枕头、床垫或坐垫。
实施例1：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：46：0.3：0.3，其中，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)，三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的重量比为0.2：0.1。
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，包括：
备料步骤：按照配方配比称取各原料，备用；
反应步骤：将配方量的聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂放入反应容器中进行反应，反应条件：常温，常压，高速搅拌混合均匀；得到聚氨酯发泡材料；
除膜开孔步骤：将聚氨酯发泡材料放入充有可燃气体的安全密闭的容器里，点燃可燃气体后，产生瞬间高温而爆炸，从而对聚氨酯发泡材料进行除膜开孔；得到可水洗慢回弹聚氨酯泡棉。
实施例2：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：43：0.4：0.35，其中，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)，三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的重量比为0.2：0.15。
其制备方法与实施例1相同。
实施例3：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：41：0.4：0.3，其中，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)，三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的重量比为0.2：0.1。
其制备方法与实施例1相同。
实施例4：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：40：0.4：0.32，其中，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)，三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的重量比为0.2：0.12。
其制备方法与实施例1相同。
实施例5：
一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：50：0.6：0.28，其中，所述催化剂包括三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)，三乙烯二胺(A33)和辛酸亚锡(T-9)的重量比为0.18：0.1。
其制备方法与实施例1相同。
性能检测：
对实施例1-5制备得到的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉分别进行检测，检测结果如表1：
表1
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，由以下原料制备而成：聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(40-50)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
2.如权利要求1所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，所述聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂的重量比为100：(41-46)：(0.3-0.8)：(0.3-0.5)。
3.如权利要求1所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，所述聚醚多元醇包括平均分子量为550、三官能度的慢回弹聚醚多元醇，平均分子量为3000、三官能度的普通聚醚多元醇中的一种或两种混合。
4.如权利要求1所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸脂。
5.如权利要求1所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，所述稳定剂包括硅油。
6.如权利要求1所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉，其特征在于，所述催化剂包括三乙烯二胺和辛酸亚锡的两种混合，三乙烯二胺和辛酸亚锡的重量比为0.2:0.1-0.15。
7.如权利要求1-6任意一项所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，包括：
备料步骤：按照配方配比称取各原料，备用；
反应步骤：将配方量的聚醚多元醇、异氰酸酯、稳定剂和催化剂放入反应容器中进行反应，反应条件：常温，常压，高速搅拌混合均匀；得到聚氨酯发泡材料；
除膜开孔步骤：将聚氨酯发泡材料放入充有可燃气体的安全密闭的容器里，点燃可燃气体后，产生瞬间高温而爆炸，从而对聚氨酯发泡材料进行除膜开孔；得到可水洗慢回弹聚氨酯泡棉。
8.如权利要求7所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，除膜开孔中，所述可燃气体为氢气及氧气的混合气体。
9.如权利要求8所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，所述氢气与氧气的重量比1：8。
10.如权利要求1-6任意一项所述的可水洗慢回弹聚氨酯泡棉的应用，其特征在于，将所述可水洗慢回弹聚氨酯泡棉用于制作枕头、床垫或坐垫。
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