CN110204676A - 一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，本发明其原料按重量份比包括：甲基多苯基异氰酸酯15‑135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5‑5份和抛射剂18‑26份，本发明涉及包装材料技术领域。该用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，可实现通过调整降低黑料甲基多苯基异氰酸酯的比例，从而使得成品泡沫的密度和膨胀力调整到最佳适用范围，同时通过调整催化剂的比例来调整泡沫固化的表干时间和固化时间，使得在包装应用时达到客户可接受的施工和固化时间，很好的实现了通过增加催化剂的用量，可使泡沫的固化时间大大缩短，可实现通过调整抛射剂的比例，将泡沫的密度、泡沫弹性和泡孔的大小控制在最佳状态。

Description

一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，具体为一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法。
背景技术
单组分聚氨酯发泡材料的广泛用途为门窗填缝、建筑物孔洞填充。随着市场的不断深入开发，其他特殊用途也应运而生，货物包装随着运输业和快递业的发展而兴盛，应用聚氨酯发泡材料填充包装箱内壁，起到良好的防护和减震的作用，运输过程中能够保护货物免受损伤，应用单组分聚氨酯发泡材料填充轻便快捷，未来可能成为理想的包装填充物。
作为包装填充物的发泡材料在性能上应有其特殊的要求，普通施工用发泡剂应用在包装填充时具有固化时间较长，泡沫密度大，膨胀力大等缺陷，会造成包装耗时长，泡沫重量增加，占据运输成本，膨胀力大会导致被包装物受挤压变形等现象。
针对以上问题，对发泡材料的物性进行改进，改进主要从以下三个方面考虑：
1、通过调整降低黑料的比例，使得成品泡沫的密度和膨胀力调整到最佳适用范围；
2、通过调整催化剂的比例来调整泡沫固化的表干时间和固化时间。使得在包装应用时达到客户可接受的施工和固化时间；
3、通过调整抛射剂的比例来调整泡沫的密度、泡沫弹性、泡孔大小。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，解决了普通施工用发泡剂应用在包装填充时具有固化时间较长，泡沫密度大，膨胀力大等缺陷，会造成包装耗时长，泡沫重量增加，占据运输成本，膨胀力大会导致被包装物受挤压变形的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于包装填充的泡沫材料，其原料按重量份比包括：甲基多苯基异氰酸酯15-135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5-5份和抛射剂18-26份。
优选的，其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5份和抛射剂18份。
优选的，其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯100份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂1份和抛射剂18份。
优选的，其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯50份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂1.5份和抛射剂20份。
优选的，其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯30份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂3份和抛射剂24份。
优选的，其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯15份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂5份和抛射剂26份。
优选的，所述抛射剂是由二甲醚和丙丁烷组成，且抛射剂按重量份比包括：二甲醚6-10份和丙丁烷10-16份。
本发明还公开了一种用于包装填充的泡沫材料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取二甲醚和丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以900-1000r/min的转速，温度为25-32℃的条件下搅拌1-2h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为900-1000r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌2-3h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其原料按重量份比包括：甲基多苯基异氰酸酯15-135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5-5份和抛射剂18-26份，用于包装填充的泡沫材料的制备方法，具体包括以下步骤：S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而得到聚醚混合物，S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取二甲醚和丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而制得抛射剂，S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以900-1000r/min的转速，温度为25-32℃的条件下搅拌1-2h，从而得到白料混合物，S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为900-1000r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌2-3h，从而制得聚氨酯泡沫材料，S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内，可实现通过调整降低黑料甲基多苯基异氰酸酯的比例，使黑料甲基多苯基异氰酸酯指数降至在20％左右，从而使得成品泡沫的密度和膨胀力调整到最佳适用范围，同时通过调整催化剂的比例来调整泡沫固化的表干时间和固化时间，使得在包装应用时达到客户可接受的施工和固化时间，很好的实现了通过增加催化剂的用量，使催化剂的用量在3％左右最佳，从而使泡沫的固化时间大大缩短。
(2)、该用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，通过抛射剂是由二甲醚和丙丁烷组成，且抛射剂按重量份比包括：二甲醚6-10份和丙丁烷10-16份，可实现通过调整抛射剂的比例，使二甲醚的用量在8％丙丁烷用量在14％，来调整泡沫的密度、泡沫弹性和泡孔的大小，从而很好的实现了将泡沫的密度、泡沫弹性和泡孔的大小控制在最佳状态。
附图说明
图1为本发明制备方法的流程图；
图2为本发明测试实验中黑料甲基多苯基异氰酸酯与密度和膨胀力之间变化关系情况的表图；
图3为本发明测试实验中DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂与表干时间和固化时间之间变化关系情况的表图；
图4为本发明测试实验抛射剂中二甲醚和丙丁烷与密度、泡沫弹性、泡孔大小之间变化关系情况的表图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例提供五种技术方案：一种用于包装填充的泡沫材料的制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取100份聚醚多元醇和0.5份DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为500r/min，温度为25℃的条件下搅拌30min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取6份二甲醚和12份丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为500r/min，温度为25℃的条件下搅拌30min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的18份抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以900r/min的转速，温度为25℃的条件下搅拌1h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的135份甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为900r/min，温度为25℃的条件下搅拌2h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
实施例2
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取100份聚醚多元醇和1份DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为525r/min，温度为27℃的条件下搅拌33min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取8份二甲醚和10份丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为525r/min，温度为27℃的条件下搅拌33min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的18份抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以925r/min的转速，温度为27℃的条件下搅拌1.3h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的100份甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为925r/min，温度为27℃的条件下搅拌2.3h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
实施例3
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取100份聚醚多元醇和1.5份DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为550r/min，温度为30℃的条件下搅拌35min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取8份二甲醚和12份丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为550r/min，温度为30℃的条件下搅拌35min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的20份抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以950r/min的转速，温度为30℃的条件下搅拌1.5h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的50份甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为950r/min，温度为30℃的条件下搅拌2.5h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
实施例4
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取100份聚醚多元醇和3份DMI)EE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为575r/min，温度为31℃的条件下搅拌37min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取10份二甲醚和14份丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为575r/min，温度为31℃的条件下搅拌37min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以975r/min的转速，温度为31℃的条件下搅拌1.7h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的30份甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为975r/min，温度为31℃的条件下搅拌2.7h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
实施例5
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取100份聚醚多元醇和5份DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为600r/min，温度为32℃的条件下搅拌40min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取10份二甲醚和16份丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为600r/min，温度为32℃的条件下搅拌40min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的26份抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以1000r/min的转速，温度为32℃的条件下搅拌2h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的15份甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为1000r/min，温度为32℃的条件下搅拌3h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
测试实验
采用本发明实施例1-5生产出包装填充的泡沫材料，然后对生产出的泡沫材料进行测试试验，分别记录各泡沫材料的密度和膨胀力与黑料甲基多苯基异氰酸酯之间变化关系情况，记录各泡沫材料的表干时间和固化时间与DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂之间变化关系情况，以及记录各泡沫材料的密度、泡沫弹性、泡孔大小与抛射剂中二甲醚和丙丁烷之间变化关系情况。
由表图2可知，黑料的比例越高，泡沫的密度越大，膨胀力也越大，过大的膨胀力会在作为包装泡沫时对所包裹的物品有挤压破坏，所以，一般用于包装泡沫的泡沫密度一般在12以内，使用用于包装泡沫的配方，黑料指数一般在20％左右，黑料一味的降低，泡沫的弹性硬度都会降低，泡沫的减震效果变差，黑料为甲基多苯基异氰酸酯，而白料为聚醚多元醇。
由表图3可知，这里的固化时间是在喷水操作下进行，否则太大块的泡沫，在湿度不够是情况下，催化剂过高，泡沫会出现干不透的现象，增加催化剂的用量，泡沫的固化时间会有很大的改善。但同时用量不宜过大，一般在3％左右比例为最佳。
由表图4可知，这组试验中白料组合料的配方不变，黑料和白料的灌装配比不变，只是对抛射剂的用量做调整，抛射剂的用量对泡沫的密度和泡沫的弹性有很大的影响，一般二甲醚的用量在8％，丙丁烷用量在14％为宜。
综上所述
本发明可实现通过调整降低黑料甲基多苯基异氰酸酯的比例，使黑料甲基多苯基异氰酸酯指数降至在20％左右，从而使得成品泡沫的密度和膨胀力调整到最佳适用范围，同时通过调整催化剂的比例来调整泡沫固化的表干时间和固化时间，使得在包装应用时达到客户可接受的施工和固化时间，很好的实现了通过增加催化剂的用量，使催化剂的用量在3％左右最佳，从而使泡沫的固化时间大大缩短，同时可实现通过调整抛射剂的比例，使二甲醚的用量在8％丙丁烷用量在14％，来调整泡沫的密度、泡沫弹性和泡孔的大小，从而很好的实现了将泡沫的密度、泡沫弹性和泡孔的大小控制在最佳状态。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于包装填充的泡沫材料，其特征在于：其原料按重量份比包括：甲基多苯基异氰酸酯15-135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5-5份和抛射剂18-26份。
2.根据权利要求1所述的一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其特征在于：其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯135份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂0.5份和抛射剂18份。
3.根据权利要求1所述的一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其特征在于：其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯100份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂1份和抛射剂18份。
4.根据权利要求1所述的一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其特征在于：其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯50份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂1.5份和抛射剂20份。
5.根据权利要求1所述的一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其特征在于：其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯30份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂3份和抛射剂24份。
6.根据权利要求1所述的一种用于包装填充的泡沫材料及其制备方法，其特征在于：其原料包括如下组分：甲基多苯基异氰酸酯15份、聚醚多元醇100份、DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂5份和抛射剂26份。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于包装填充的泡沫材料，其特征在于：所述抛射剂是由二甲醚和丙丁烷组成，且抛射剂按重量份比包括：二甲醚6-10份和丙丁烷10-16份。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于包装填充的泡沫材料，其特征在于：其制备方法具体包括以下步骤：
S1、聚醚混合物的混合制备：首先使用称量装置分别量取聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂，量取完成后，将聚醚多元醇和DMDEE二吗啉二乙基醚催化剂置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而得到聚醚混合物；
S2、抛射剂的制备：然后使用称量装置分别量取二甲醚和丙丁烷，量取完成后，将二甲醚和丙丁烷置于混合搅拌器内，以转速为500-600r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌30-40min，从而制得抛射剂；
S3、白料混合物的混合制备：之后将步骤S1得到的聚醚混合物和步骤S2得到的抛射剂依次加入到混合搅拌器内，以900-1000r/min的转速，温度为25-32℃的条件下搅拌1-2h，从而得到白料混合物；
S4、使用前混合配料：先通过称量装置量取相应比份的甲基多苯基异氰酸酯，然后将步骤S3得到的白料混合物与称量的甲基多苯基异氰酸酯依次加入到混合搅拌器中，以转速为900-1000r/min，温度为25-32℃的条件下搅拌2-3h，从而制得聚氨酯泡沫材料；
S5、包装箱的填料处理：将步骤S4制得的聚氨酯泡沫材料通过填充设备填入包装箱的夹层内。
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