CN109293875A - 重复利用型预开孔植物支撑泡沫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯合成材料技术领域，具体涉及一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫及其制备方法。本发明包括A组分和B组分，A组分包括以下质量份数原料：70‑90份聚醚多元醇，10‑30份聚合物多元醇，1‑3份交联剂，2‑4份水，4‑6份物理发泡剂，0.5‑1.5份泡沫稳定剂，0.5‑1.5份催化剂，3‑5份开孔剂；B组分为复配异氰酸酯，质量份数为40‑50份；所述聚醚多元醇为三官能度、分子量7500、EO含量30％的聚醚多元醇。本发明制备的植物支撑泡沫弹性好、回弹快、开孔率高，同时具有一定的强度，在预先开孔的情况下，可固定或支撑不同粗细根茎的植物主体，并且可多次插拔重复利用。

Description

重复利用型预开孔植物支撑泡沫及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯合成材料技术领域，具体涉及一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
背景技术
聚氨酯泡沫材料分为聚氨酯软泡、硬泡、半硬泡，是聚氨酯合成材料中所占比重最大的一种。聚氨酯泡沫材料配方可设计性强、成品物化性能范围广，在国民经济各个领域中都有广泛的应用。
聚氨酯用于植物支撑泡沫领域，一般是以硬泡和半硬泡泡沫为主，但硬泡和半硬泡泡沫支撑材料是以破坏孔壁的形式插入植物或花卉根茎，难以多次重复利用，同时在根茎缺乏刚性时不易插入。同时硬泡、半硬泡泡沫内部处于闭孔状态，不能有效的吸收保持水分，阻碍根系的生长和舒展，难以应用于活体植株的栽培。因此需要一种特殊的泡沫材料来解决上述问题。
在专利CN106893060A中公开了一种植物支撑泡沫，采用聚醚多元醇为基质与异氰酸酯反应，并加入开孔剂和粉质填充物，使其制品弹性显著下降、强度明显增加，具有开孔度大，孔壁易碎的特点；但其配方只是对半硬泡泡沫性能的改进，强化了泡沫强度，却降低了泡沫弹性，在用于活体植株的栽培时，不能有效吸收保持水分，且难以多次重复利用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其弹性好、回弹快、开孔率高，同时具有一定的强度，在预先开孔的情况下，可固定或支撑不同粗细根茎的植物主体，并且可多次插拔重复利用；本发明还提供了简单易行的制备方法。
本发明所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，包括A组分和B组分，其中A组分包括以下质量份数的原料：
B组分为复配异氰酸酯，质量份数为40-50份。
所述聚醚多元醇为三官能度、分子量7500、EO含量30wt％的高活性聚醚多元醇，优选为INOVOL F822S，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司。该聚醚多元醇粘度为1450-1650mPa.s，使配方具有良好的可操作性；较高的分子量给予泡沫良好的承载性与回弹性；高EO含量使支撑泡沫的亲水保水性良好，同时在一定程度上提高支撑泡沫的开孔率。
所述聚合物多元醇为POP36/28，生产厂家为山东蓝星东大有限公司。使用POP36/28可以提高产品的承载性。
所述交联剂优选为二乙醇胺。
所述物理发泡剂优选为141b。
所述泡沫稳定剂为硅酮表面活性剂DC6070和DC2525的混合物，混合质量比为1:1-1.25，生产厂家均为美国空气化工产品有限公司。使用DC6070能提高支撑泡孔的总尺寸稳定性，使产品具有优异的泡沫表面外观；使用DC2525可防止支撑泡沫出现粗泡孔及表皮空洞的缺陷，有效地控制泡孔的开孔性。
所述催化剂为胺类催化剂A1和A33的混合物，混合质量比为1:3-5，生产厂家均为美国空气化工产品有限公司。二者搭配使本配方的发泡与凝胶速度达到良好的平衡。
所述复配异氰酸酯为PM200和TDI-80/20的混合物，混合质量比为1:3-5，PM200生产厂家为万华化学集团股份有限公司，TDI-80/20生产厂家为拜耳公司。
所述开孔剂为PO/EO嵌段共聚，EO含量为90wt％的聚醚多元醇，优选为INOVOLS5000T，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司。
本发明所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将B组分加入到预先混合均匀的A组分中，搅拌3-7s，浇注进模具中，使泡沫充满模具，该模具中带有4-10mm直径的柱状体，柱状体直径、数目，以及模具大小可根据实际需求进行调整；
(2)静置30-60min后放入60℃-80℃烘箱熟化2-3h，冷却脱模即制得重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，弹性好、回弹快、开孔率高，同时具有一定的强度，在预先开孔的情况下，可固定或支撑不同粗细根茎的植物主体，并且可多次插拔重复利用；
(2)高EO聚醚多元醇和高效开孔剂的加入赋予泡沫良好的亲水、保水性，在支撑、培育活体植株时可以充分运送、保有水分，且利于根系伸展。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
下述实施例所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
实施例1
一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫，各组分按照以下重量份数制成：
A组分：
B组分：
PM200 10份；
TDI80/20 30份。
将B组分加入到预先混合均匀的A组分中，搅拌5s，浇注进带有4mm直径柱状体的模具中，使泡沫充满模具，静置30min后放入80℃烘箱熟化2h，冷却脱模即制得重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
实施例2
一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫，各组分按照以下重量份数制成：
A组分：
B组分：
PM200 10份；
TDI80/20 40份。
将B组分加入到预先混合均匀的A组分中，搅拌6s，浇注进带有5mm直径柱状体的模具中，使泡沫充满模具，静置30min后放入70℃烘箱熟化2h，冷却脱模即制得重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
实施例3
一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫，各组分按照以下重量份数制成：
A组分：
B组分：
PM200 10份；
TDI80/20 40份。
将B组分加入到预先混合均匀的A组分中，搅拌6s，浇注进带有10mm直径柱状体的模具中，使泡沫充满模具，静置60min后放入70℃烘箱熟化3h，冷却脱模即制得重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
分别对实施例1-3制备的重复利用型预开孔植物支撑泡沫进行性能测试，测定方法如下：
(1)拉伸强度和伸长率：根据GB/T 6344-2008测试；
(2)撕裂强度：根据GB/T 10808-2006测试；
(3)回弹率：根据GB/T 6670-2008测试；
(4)吸水性测试：制备100mm×100mm×50mm的产品块状材料作为样品，称量样品质量m0，将样品在自来水中浸泡30min后称量其质量m1，计算吸水倍率A，根据下列公式计算：
A＝(m1-m0)/m0
m0—吸水前样品的质量(g)；
m1—吸水后样品的质量(g)；
(5)保水性测试：制备100mm×100mm×50mm的产品块状材料作为样品，称量样品质量m0，将样品在自来水中浸泡30min后称量其质量m1，将浸过水的样品，放在与水平面夹角为0°的玻璃板上，室温下静置48h，称量其质量m2，计算保水率B，根据下列公式计算：
B＝(m2-m0)/(m1-m0)*100％
m0—吸水前样品的质量(g)；
m1—吸水后样品的质量(g)；
m2—斜面静置48h后样品的质量(g)；
(6)重复后性能保持率测试：将直径6mm的绿萝插入产品泡沫中水培10天，后取出绿萝，烘干泡沫再次用来水培新的绿萝10天，保证每次绿萝存活下循环4次后烘干，按照(1)—(5)测试泡沫性能，取各性能与原来相比的最小值。
测试指标见下表1。
表1实施例1-3制备的植物支撑泡沫性能测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3
平均拉伸强度(MPa) 0.173 0.216 0.206
平均伸长率(％) 72.012 74.848 72.121
回弹率(％) 65.18 51.92 54.72
平均撕裂强度(kN/m) 0.977 1.224 1.324
可插入植物根茎直径范围(mm) 4-10 5-12 10-15
吸水倍率 11.45 10.55 11.37
保水性 91.65％ 90.65％ 91.14％
重复后性能保持率 ≥80％ ≥80％ ≥80％

Claims (10)

1.一种重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括以下质量份数的原料：
B组分为复配异氰酸酯，质量份数为40-50份；
所述聚醚多元醇为三官能度、分子量7500、EO含量30wt％的聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：聚合物多元醇为POP36/28。
3.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：交联剂为二乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：物理发泡剂为141b。
5.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：泡沫稳定剂为硅酮表面活性剂DC6070和DC2525的混合物，混合质量比为1:1-1.25。
6.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：催化剂为胺类催化剂A1和A33的混合物，混合质量比为1:3-5。
7.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：开孔剂为PO/EO嵌段共聚、EO含量为90wt％的聚醚多元醇。
8.根据权利要求1所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫，其特征在于：复配异氰酸酯为PM200和TDI-80/20的混合物，混合质量比为1:3-5。
9.一种权利要求1-8任一所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将B组分加入到预先混合的A组分中，搅拌3-7s，浇注进模具中；
(2)静置30-60min后放入60-80℃烘箱熟化2-3h，冷却脱模即制得重复利用型预开孔植物支撑泡沫。
10.根据权利要求9所述的重复利用型预开孔植物支撑泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(1)的模具中带有4-10mm直径的柱状体。
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