CN110790887A - 一种高性能洁净海绵的制备方法和应用 - Google Patents

一种高性能洁净海绵的制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及家具用品技术领域，具体涉及一种高性能洁净海绵的制备方法和应用。一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：S1：将多元醇复配物、石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；S2：再将异氰酸酯、发泡剂、催化剂、表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵。本发明采用的方法制备的高性能洁净海绵不仅具有优异的力学性能，还具有优异的阻燃性能，抗菌性能，不仅可以防霉，还可以除甲醛，环保健康；制备方法简单、成本低，易于工业化生产。

Description

一种高性能洁净海绵的制备方法和应用
技术领域
本发明涉及家具用品技术领域，具体涉及一种高性能洁净海绵的制备方法和应用。
背景技术
随着现在生活水平的提高，人们对于家具用品的要求也越来越高，在选择家具用品时除了考虑其颜色和款式外，还会考虑家具用品的安全性，环保性和功能性。在家具用品基本功能不变的基础上，人们越来越多的注重家具用品附加功效，不断的研发家具用品的新材料，利用适当的工艺将不同材料的各种功效添加到家具用品中，增加了家具用品的功能性。人们对舒适度要求越来越高，不仅要舒适，更要环保健康。
目前，常用的海绵按结构分为高密度海绵、中密度海绵、低密度海绵三种。其中高密度的海绵，孔多，很饱满，具有较好的透气性及弹性。海绵制品已经在人们生活中逐渐普及，沙发是最为普及的家具用品，而由家具用品引起的火灾近年来有上升的趋势。据统计，约20％以上的火灾事故是因家具用品不阻燃而引起的，因家具用品着火或蔓延形成的火灾事故的比例更大。
传统的提高海绵阻燃性能的方法是配方中添加含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物，添加的阻燃剂会降低海绵制品的机械性能。随着时间延长，阻燃剂有可能发生迁移而从制品中析出，影响稳定性和阻燃性。传统的制备方法繁琐成本偏高，工业化生产难度很大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：
S1：将多元醇复配物、石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将异氰酸酯、发泡剂、催化剂、表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵。
作为一种优选的技术方案，所述S1步骤的搅拌温度为15-30℃。
作为一种优选的技术方案，所述S2步骤的搅拌温度为15-35℃；所述S2步骤的搅拌速度为5000-7000rpm。
作为一种优选的技术方案，所述S3步骤的发泡时间为150-250s。
作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述多元醇复配物包括，聚醚多元醇60-75份、第一聚合物多元醇4-6份、第二聚合物多元醇10-15份。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的羟值为50-60mg KOH/g；所述第一聚合物多元醇的羟值为18-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇的羟值为32-48mg KOH/g。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇、石墨的质量比为1：(0.016-0.04)；所述表面活性剂、石墨的质量比为1：(1.2-2)。
作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯、发泡剂、催化剂的重量份分别为30-40份、2-4份、0.3-0.6份。
本发明第二个方面提供了一种由上述制备方法制备的高性能洁净海绵。
本发明第三个方面提供了上述高性能洁净海绵应用于沙发。
有益效果：本发明提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，通过控制反应温度、搅拌速度和发泡时间，使海绵稳定发泡，提高了多孔尺寸稳定性；同时通过控制各原料的种类、含量、加入顺序，本发明采用的方法制备的高性能洁净海绵不仅具有优异的力学性能，还具有优异的阻燃性能，膨胀石墨的加入使海绵具有高碳环境，具有优异的抗螨虫性，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念球菌均具有优异的抗菌性能，不仅可以防霉，还可以除甲醛；本发明通过采用聚氨酯发泡硅油作为表面活性剂，还能明显降低海绵有机物挥发性，环保健康；本发明采用的制备方法简单、成本低，易于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“2至3”和“3至4”、“4至5”和“3至5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明第一个方面提供一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：
S1：将多元醇复配物、石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将异氰酸酯、发泡剂、催化剂、表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵。
在一种实施方式中，所述S1步骤的搅拌温度为15-30℃。
在一种优选的实施方式中，所述S1步骤的搅拌温度为23-24℃。
在一种实施方式中，所述S2步骤的搅拌温度为15-35℃；所述S2步骤的搅拌速度为5000-7000rpm。
在一种优选的实施方式中，所述S2步骤的搅拌温度为22-23℃；所述S2步骤的搅拌速度为6000rpm。
在一种实施方式中，所述S3步骤的发泡时间为150-250s。
优选的，所述S3步骤的发泡时间为180s。
本发明人采用预聚物法，能更好的调节凝胶强度与原料的初始粘度，得到的海绵一般具有更高的力学性能。在研究过程中本发明人发现，当S1步骤的搅拌温度为23-24℃、所述S2步骤的搅拌温度为22-23℃，且S2步骤的搅拌速度为6000rpm时，海绵的孔隙率最好。发明人猜测的原因是由于S1步骤和S2步骤的搅拌温度过高和过低都会导致发不了泡，影响海绵的孔隙率和回弹性，且S2步骤的搅拌速度过快，会使所得起泡不均匀，影响多孔尺寸的稳定性，而S2步骤的搅拌速度过慢，会出现沉积现象，不利于膨胀石墨和其他原料的分散。
在一种实施方式中，按重量份计，所述多元醇复配物包括，聚醚多元醇60-75份、第一聚合物多元醇4-6份、第二聚合物多元醇10-15份。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，所述多元醇复配物包括，聚醚多元醇70份、第一聚合物多元醇5份、第二聚合物多元醇13份。
在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇的羟值为50-60mg KOH/g；所述第一聚合物多元醇的羟值为18-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇的羟值为32-48mg KOH/g。
所述羟值是羟基的含量或浓度，指的是单位重量的样品中所含羟值的量，所述mgKOH/g是羟值的单位，其中mg KOH是度量羟基的单位；在本发明中，是把羟基折算成KOH表示，把1摩尔OH折算为1摩尔KOH，就等于56100mg KOH，1mg KOH的羟基就是156100摩尔的羟基。
聚醚多元醇
本发明中，所述聚醚多元醇(简称聚醚)是由起始剂(含活性氢基团的化合物)与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等在催化剂存在下经加聚反应制得。多元醇起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油三羟甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇；胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。
在一种实施方式中，所述聚醚多元醇选自DMN-3050、DMN-3050H、DEP-560D、DEP-560DH、DEP-505S、DEP-5631E、CHE-5602、CHE-2045、CHE-5603、CHE-3050F中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇为DEP-5631E。
所述聚醚多元醇DEP-5631E的羟值为54-58mg KOH/g，粘度为400-600mPa·s/25℃，购买自山东蓝星东大化工有限责任公司。
第一聚合物多元醇
本发明中，所述第一聚合物多元醇是一种以通用聚醚多元醇为基础聚醚(一般以通用软泡聚醚三醇、高活性聚醚)，加丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基单体及引发剂，在100度左右和氮气保护下进行自由基接枝聚合而成的聚合物。
在一种实施方式中，所述聚醚多元醇选自POP-36/28、POP-93/28、POP-36/28、POP-H45、POP-40、CHP-2150、CHP-2045、CHP-H30、CHP-H45、CHP-2045、CHP-H50、CHE-828、CHE-828D、CHE-828P、CHE-822P、CHE-628、CHE-360N中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述第一聚合物多元醇为CHP-2045。
第一聚合物多元醇CHP-2045的羟值为26-30mg KOH/g，粘度为3500-5000mPa·s/25℃，购买自长华化学科技股份有限公司。
第二聚合物多元醇
本发明中，所述第二聚合物多元醇是由含活性氢基团的化合物为起始剂，在催化剂作用下，与氧化乙烯和氧化丙烯开环聚合反应而成的聚合物。
在一种实施方式中，所述第二聚合物多元醇选自CHE-330N、CNK-350A、CNK-350D、CHE-3601、CHE-3602、CHE-3601、DEP-330N、DEP-330NH、DEP-330N、DEP-450、DEP-3033、POP-42、POP-10、POP-10S、POP-13、POP-25中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述第二聚合物多元醇为CHE-3602。
所述第二聚合物多元醇CHE-3602的羟值为33-37mg KOH/g，粘度为900-1400mPa·s/25℃，购买自长华化学科技股份有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇、第一聚合物多元醇、第二聚合物多元醇的质量比为1：(0.066-0.08)：(0.166-0.2)。
优选的，所述聚醚多元醇、第一聚合物多元醇、第二聚合物多元醇的质量比为1：0.07：0.186。
本发明人采用羟值为50-60mg KOH/g的聚醚多元醇，羟值为18-30mg KOH/g的第一聚合物多元醇和羟值为32-48mg KOH/g的第二聚合物多元醇复配，一方面由于醚键的内聚能较低，使得分子链容易空间旋转，因此使得海绵的柔顺性好，耐低温、耐水解性好；另一方面复配后提高了交联密度，提高了海绵的力学性能。在进一步的研究过程中发现，当50-60mg KOH/g的聚醚多元醇，羟值为18-30mg KOH/g的第一聚合物多元醇和羟值为32-48mgKOH/g的第二聚合物多元醇的质量比为1：(0.066-0.08)：(0.166-0.2)时，可以与其他各原料紧密结合，提高石墨的分散性，降低海绵的有机物挥发性。
在一种实施方式中，所述聚醚多元醇、石墨的质量比为1：(0.016-0.04)；所述表面活性剂、石墨的质量比为1：(1.2-2)。
在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇、石墨的质量比为1：1：0.028；所述表面活性剂、石墨的质量比为1：1：1.25。
石墨
本发明中，所述石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色，不透明固体，密度为2.25克每立方厘米，熔点为3652℃，沸点4827℃。化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应，687℃时在氧气中燃烧生成二氧化碳。
在一种实施方式中，所述石墨选自鳞片石墨、膨胀石墨、石墨粉、氧化石墨烯、还原石墨烯、石墨乳中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述石墨为膨胀石墨。
在一种优选的实施方式中，所述膨胀石墨的粒径为0.5-1.5mm，购买自青岛天盛达石墨有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇、膨胀石墨的质量比为1：(0.016-0.04)。
优选的，所述聚醚多元醇、膨胀石墨的质量比为1：0.028。
所述膨胀石墨(Expanded Graphite，简称EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。EG除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。
本发明人采用膨胀石墨提高海绵的阻燃性，在研究过程中本发明人发现，膨胀石墨加入过多会使海绵掉渣，降低海绵的力学性能，而膨胀石墨加入量过小时海绵的阻燃性能不好。在进一步的研究过程中发明人发现当聚醚多元醇、膨胀石墨的质量比为1：(0.016-0.04)时，且膨胀石墨的粒径为0.5-1.5mm，海绵既具有优异的力学性能，又具有优异的阻燃性能。发明人猜测的原因可能是膨胀石墨具有蠕虫状结构，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高，在50-60mg KOH/g的聚醚多元醇，羟值为18-30mg KOH/g的第一聚合物多元醇和羟值为32-48mg KOH/g的第二聚合物多元醇的共同作用下，可以使膨胀石墨嵌合，提高膨胀石墨的分散性，增加海绵的柔软性、回弹性和可塑性，同时保证海绵的高碳环境，提高海绵的抗螨虫性、抗菌性和阻燃性。
表面活性剂
本发明中，所述表面活性剂使气孔细密均匀，当体系处于低黏度阶段时，它使孔壁稳定/气孔能生长到适合于开孔的厚度，为最后开孔创造条件。
在一种实施方式中，所述表面活性剂为有机硅油表面活性剂。
在一种优选的实施方式中，所述有机硅油表面活性剂选自硅油B-8715、B-8738、B-8242、L-3002、L-580、L-618、L-638、L-5333、DC-5043、DC-5810、OFX-5043、Y-10366中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂为迈图硅油L-580，购买自上海凯茵化工有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂、膨胀石墨的质量比为1：(1.2-2)。
优选的，所述表面活性剂、膨胀石墨的质量比为1：1.25。
在一种优选的实施方式中，所述迈图硅油L-580、膨胀石墨的质量比为1：(1.2-2)。
优选的，所述迈图硅油L-580、膨胀石墨的质量比为1：1.25。
本发明人采用有机硅油表面活性剂降低混合料的表面张力，在发泡过程中通过表面张力保证泡沫的稳定性，提高泡沫的强度和多孔尺寸稳定性。当进一步采用迈图硅油L-580，且迈图硅油L-580、膨胀石墨的质量比为1：(1.2-2)时，可以使海绵在使用过程中不会变色，发明人猜测的原因可能是由于迈图硅油L-580透气性能好，可以避免泡沫烧心，且迈图硅油L-580可以提供宽广的锡催化剂操作范围，在锡催化剂和膨胀石墨的共同作用下，可以抑制海绵在使用过程中被氧化。
在一种实施方式中，所述异氰酸酯、发泡剂、催化剂的重量份分别为30-40份、2-4份、0.3-0.6份。
在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯、发泡剂、催化剂的重量份分别为25份、3份、0.4份。
异氰酸酯
本发明中，所述异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以－NCO基团的数量分类，包括单异氰酸酯R－N＝C＝O和二异氰酸酯O＝C＝N－R－N＝C＝O及多异氰酸酯等。
在一种实施方式中，所述异氰酸酯为二异氰酸酯。
在一种优选的实施方式中，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(CAS号为26471-62-5)。
发泡剂
本发明中，所述发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。
在一种实施方式中，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯磺酰肼、P,P-氧代双苯磺酰肼、硬脂酸、尿素、水中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，所述发泡剂为水。
催化剂
本发明中，所述催化剂是指能改变发泡反应速率，提升海绵的开孔率与气孔的细密性的物质。
在一种实施方式中，所述催化剂为胺催化剂和/或锡催化剂。
在一种优选的实施方式中，所述胺催化剂选自N,N-二甲基环己胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪、双-(2-二甲氨基乙基)醚、三乙烯二胺、三亚乙基撑二胺、二甲基乙醇胺、五甲基二亚乙基三胺、N,N-二甲基哌嗪、五甲基二亚丙基二胺、三(二甲氨基丙基)胺、4-甲氧基乙基吗啉、2,2-二吗啉二乙基醚、N,N-双(3-二甲氨基丙基)-N-二异丙醇胺中的一种或多种。
优选的，所述胺催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪(CAS号为15875-13-5)。
在一种优选的实施方式中，所述锡催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的一种或多种。
优选的，所述锡催化剂为辛酸亚锡(CAS号为301-10-0)。
在一种优选的实施方式中，所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪、辛酸亚锡的混合物，且两者的质量比为21：19。
本发明第二个方面提供一种高性能洁净海绵，所述高性能洁净海绵由上述制备方法制备得到。
本发明制备的海绵是一种高性能洁净的海绵，具有优异的抗螨虫性，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念球菌均具有优异的抗菌性能，不仅可以防霉，尤其是除甲醛效果更突出。
本发明第三个方面提供一种高性能洁净海绵的应用，将所述高性能洁净海绵应用于沙发。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：
S1：将74重量份的多元醇复配物、1重量份的石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将30重量份的异氰酸酯、2重量份的发泡剂、0.3重量份的催化剂、0.5重量份的表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵；
所述S1步骤的搅拌温度为23℃；所述S2步骤的搅拌温度为22℃；所述S2步骤的搅拌速度为5000rpm；所述S3步骤的发泡时间为150s。
所述多元醇复配物，按重量份计，包含聚醚多元醇60份、第一聚合物多元醇4份、第二聚合物多元醇10份；所述聚醚多元醇为DEP-5631E，羟值为54-58mg KOH/g；所述第一聚合物多元醇为CHP-2045，羟值为26-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇为CHE-3602，羟值为33-37mg KOH/g；
所述石墨为膨胀石墨，所述膨胀石墨的粒径为0.5-1.5mm；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(CAS号为26471-62-5)；
所述发泡剂为水；
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪(CAS号为15875-13-5)、辛酸亚锡(CAS号为301-10-0)的混合物，且两者的质量比为21：19；
所述表面活性剂为迈图硅油L-580。
实施例2
实施例2提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：
S1：将96重量份的多元醇复配物、3重量份的石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将40重量份的异氰酸酯、4重量份的发泡剂、0.6重量份的催化剂、2.5重量份的表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵；
所述S1步骤的搅拌温度为24℃；所述S2步骤的搅拌温度为25℃；所述S2步骤的搅拌速度为7000rpm；所述S3步骤的发泡时间为250s。
所述多元醇复配物，按重量份计，包含聚醚多元醇75份、第一聚合物多元醇6份、第二聚合物多元醇15份；所述聚醚多元醇为DEP-5631E，羟值为54-58mg KOH/g；所述第一聚合物多元醇为CHP-2045，羟值为26-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇为CHE-3602，羟值为33-37mg KOH/g；
所述石墨为膨胀石墨，所述膨胀石墨的粒径为0.5-1.5mm；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(CAS号为26471-62-5)；
所述发泡剂为水；
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪(CAS号为15875-13-5)、辛酸亚锡(CAS号为301-10-0)的混合物，且两者的质量比为21：19；
所述表面活性剂为迈图硅油L-580。
实施例3
实施例3提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，包含如下步骤：
S1：将78重量份的多元醇复配物、2重量份的石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将25重量份的异氰酸酯、3重量份的发泡剂、0.4重量份的催化剂、1.6重量份的表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵；
所述S1步骤的搅拌温度为23℃；所述S2步骤的搅拌温度为23℃；所述S2步骤的搅拌速度为6000rpm；所述S3步骤的发泡时间为180s。
所述多元醇复配物，按重量份计，包含聚醚多元醇70份、第一聚合物多元醇5份、第二聚合物多元醇13份；所述聚醚多元醇为DEP-5631E，羟值为54-58mg KOH/g；所述第一聚合物多元醇为CHP-2045，羟值为26-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇为CHE-3602，羟值为33-37mg KOH/g；
所述石墨为膨胀石墨，所述膨胀石墨的粒径为0.5-1.5mm；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(CAS号为26471-62-5)；
所述发泡剂为水；
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪(CAS号为15875-13-5)、辛酸亚锡(CAS号为301-10-0)的混合物，且两者的质量比为21：19；
所述表面活性剂为迈图硅油L-580。
实施例4
实施例4提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述聚醚多元醇为CHE-307，羟值为230-250mg KOH/g，购买自长华化学科技股份有限公司。
实施例5
实施例5提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述第二聚合物多元醇为CHP-2145，羟值为24-28mg KOH/g，购买自长华化学科技股份有限公司。
实施例6
实施例6提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述多元醇复配物的重量份为70，所述多元醇复配物只包含聚醚多元醇70份。
实施例7
实施例7提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于无石墨。
实施例8
实施例8提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述石墨为炭黑(CAS号为1333-86-4)，购买自天津亿汇隆化工科技有限公司。
实施例9
实施例9提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于石墨的份数为10重量份。
实施例10
实施例10提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述多元醇复配物的重量份为38，所述多元醇复配物包含聚醚多元醇20重量份、第一聚合物多元醇5重量份、第二聚合物多元醇13重量份。
实施例11
实施例11提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
实施例12
实施例12提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于，所述S1步骤的搅拌温度为45℃；所述S2步骤的搅拌温度为50℃；所述S2步骤的搅拌速度为10000rpm；所述S3步骤的发泡时间为600s。
实施例13
实施例13提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于，所述S1步骤的搅拌温度为5℃；所述S2步骤的搅拌温度为5℃；所述S2步骤的搅拌速度为500rpm；所述S3步骤的发泡时间为10s。
实施例14
实施例14提供了一种高性能洁净海绵的制备方法，与实施例3的不同之处在于，制备方法，包含如下步骤：
S1：将78重量份的多元醇复配物、2重量份的石墨、25重量份的异氰酸酯、3重量份的发泡剂、0.4重量份的催化剂、1.6重量份的表面活性剂置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料；
S2：将混合料通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵；
所述S1步骤的搅拌温度为23℃；所述S1步骤的搅拌速度为6000rpm；所述S2步骤的发泡时间为180s。
性能测试
1.孔隙率：选取一个100mL的烧杯，注水至50mL称重烧杯和水的质量m1，分别剪取1cm3(长、宽、高分别为1cm)的实施例1-11中海绵，准确称重实施例1-11中海绵的质量ms，用洁净镊子夹取小片海绵浸入水中，超声处理一段时间，使海绵充分与水接触，再脱除海绵孔隙中的气泡，使水充盈在海绵的孔隙之中，然后加水至初始刻度后再称重烧杯、水、海绵的质量m2，用镊子将吸满水的海绵取出，将海绵表面的水份滤掉，再称重剩余的水、烧杯的质量m3，分别计算各海绵的孔隙率，每个海绵测量三次取平均值，孔隙率＝(m2-m3-ms)/(m1-m3)×100％。
2.回弹性：按照GB/T6670-2008标准，对实施例1-11中海绵进行回弹率测试。
3.阻燃性：参照GB8624-2006标准，对实施例1-11中海绵进行阻燃性测试。
表1性能测试结果
孔隙率(％) 回弹性(％) 燃烧等级
实施例1 91 52 B
实施例2 89 53 B
实施例3 93 56 B
实施例4 83 47 B
实施例5 87 48 B
实施例6 84 45 B
实施例7 87 51 C
实施例8 84 44 B
实施例9 63 32 A
实施例10 80 43 B
实施例11 78 47 B
实施例12 73 41 B
实施例13 74 42 B
实施例14 79 38 B
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种高性能洁净海绵的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
S1：将多元醇复配物、石墨置于不同的储罐中，通过计量泵进入混料设备，搅拌，得混合料1；
S2：再将异氰酸酯、发泡剂、催化剂、表面活性剂通过计量泵从储罐进入混料设备，与混料1共同搅拌，得混合料2；
S3：将混合料2通过管道输入定型模具，自动发泡，定型后即得所述高性能洁净海绵。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1步骤的搅拌温度为15-30℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2步骤的搅拌温度为15-35℃；所述S2步骤的搅拌速度为5000-7000rpm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3步骤的发泡时间为150-250s。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述多元醇复配物包括，聚醚多元醇60-75份、第一聚合物多元醇4-6份、第二聚合物多元醇10-15份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇的羟值为50-60mgKOH/g；所述第一聚合物多元醇的羟值为18-30mg KOH/g；所述第二聚合物多元醇的羟值为32-48mg KOH/g。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇、石墨的质量比为1：(0.016-0.04)；所述表面活性剂、石墨的质量比为1：(1.2-2)。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯、发泡剂、催化剂的重量份分别为30-40份、2-4份、0.3-0.6份。
9.一种高性能洁净海绵根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备。
10.根据权利要求9所述高性能洁净海绵应用于沙发。
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