CN110885549A - 一种防水阻燃海绵配方及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海绵技术领域，尤其是一种防水阻燃海绵配方，包括：脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯、硅油、石墨烯纤维、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂、拉力剂、去离子水，本发明还提供一种防水阻燃海绵的制备工艺包括原材料的加温搅拌混合，并变速搅拌发泡后再次表面固化烘干等工序，本发明通过向海绵配方中添加脂肪族水性聚氨酯、石墨烯纤维、无卤阻燃剂等原料，并在制备工艺中利用高温在海绵体表面进行固化烘干作业，使海绵体表面形成一侧防水固化层，提升其防水性能和阻燃性能，本发明制造环保，具有广阔的应用前景。

Description

一种防水阻燃海绵配方及制备工艺
技术领域
本发明涉及海绵技术领域，尤其涉及一种防水阻燃海绵配方及制备工艺。
背景技术
海绵是一种极为常见的多孔材料，具有良好的吸水性，部分具有良好的弹性、变形恢复性等等性能，能够用于清洁物品或用于生产一些舒适柔软的座垫。人们常用的海绵由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成。另外，也有由海绵动物制成的天然海绵，大多数天然海绵用于身体清洁或绘画。另外，还有三类其他材料制成的合成海绵，分别为低密度聚醚（不吸水海绵）、聚乙烯醇（高吸水材料，无明显气孔）和聚酯。目前来说，市场上海绵大多不具备防水阻燃性能或防水阻燃性能差，存在一定的安全隐患，为此我们提出一种防水阻燃海绵配方及制备工艺来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有的海绵防水阻燃性能差，存在一定的安全隐患的缺点，而提出的一种防水阻燃海绵配方及制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种防水阻燃海绵配方，各组分按质量比包括：脂肪族水性聚氨酯50-70份、聚脲多元醇40-45份、SiO2气凝胶10-15份、白乳胶40-50份、异氰酸酯60-65份、硅油10-15份、石墨烯纤维20-30份、发泡剂2-5份、泡沫稳定剂2-3份、无卤阻燃剂5-7份、拉力剂2-3份、去离子水40-50份。
优选的，所述拉力剂为拉力剂AE-800或DP1022中的一种或多种。
优选的，所述泡沫稳定剂为硅酮或硅-碳键Si-C共聚物中的一种或多种。
优选的，所述石墨烯纤维的纤维长度为80-95nm。
一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方质量比取脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯和石墨烯纤维放在研磨机内研磨分散得到混合体，将混合体倒入反应釜中搅拌均匀，搅拌转速为1000-1200r/min,搅拌温度为30-45℃；
S2、向步骤S1中的反应釜内按配方质量比投入异氰酸酯、硅油、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂和拉力剂在转速2000-3500r/min下行快速搅拌至大量发泡，随后进行减速匀泡搅拌，之后再以中速搅拌，得到发泡液；
S3、将步骤S2中得到的发泡液放入烘箱中，在60-70℃下，熟化1-1.5h,得到海绵体，并在海绵体表面进行热吹风快速固化烘干；
S4、将固化烘干后的海绵体剪裁修边后包装。
优选的，在步骤S3中，所述固化烘干温度为80-90℃，固化烘干时间为20-30min。
优选的，在步骤S3中，在步骤S2中，所述快速搅拌时间为20-30min,搅拌温度为30-45℃，搅拌转速为800-1000r/min;所述匀泡搅拌时间为45-50min,搅拌温度为50-60℃，搅拌转速为600-700r/min；所述中速搅拌时间为30-50min,搅拌温度为60-70℃，搅拌转速为750-800r/min。
本发明提出的一种防水阻燃海绵配方及制备工艺，有益效果在于：本发明通过向海绵配方中添加脂肪族水性聚氨酯、石墨烯纤维、无卤阻燃剂等原料，并在制备工艺中利用高温在海绵体表面进行固化烘干作业，使海绵体表面形成一侧防水固化层，提升其防水性能和阻燃性能，本发明制造环保，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将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。
实施例一：
一种防水阻燃海绵配方，各组分按质量比包括：脂肪族水性聚氨酯70份、聚脲多元醇45份、SiO2气凝胶15份、白乳胶50份、异氰酸酯65份、硅油15份、石墨烯纤维30份、发泡剂5份、泡沫稳定剂3份、无卤阻燃剂7份、拉力剂3份、去离子水50份。所述拉力剂为拉力剂AE-800，所述泡沫稳定剂为硅酮，所述石墨烯纤维的纤维长度为95nm。
一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方质量比取脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯和石墨烯纤维放在研磨机内研磨分散得到混合体，将混合体倒入反应釜中搅拌均匀，搅拌转速为1200r/min,搅拌温度为45℃，
S2、向步骤S1中的反应釜内按配方质量比投入异氰酸酯、硅油、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂和拉力剂在转速3500r/min下行快速搅拌至大量发泡，随后进行减速匀泡搅拌，之后再以中速搅拌，得到发泡液，所述快速搅拌时间为30min,搅拌温度为45℃，搅拌转速为1000r/min;所述匀泡搅拌时间为50min,搅拌温度为60℃，搅拌转速为700r/min；所述中速搅拌时间为50min,搅拌温度为70℃，搅拌转速为800r/min；
S3、将步骤S2中得到的发泡液放入烘箱中，在70℃下，熟化1.5h,得到海绵体，并在海绵体表面进行热吹风快速固化烘干，所述固化烘干温度为90℃，固化烘干时间为30min。
S4、将固化烘干后的海绵体剪裁修边后包装。
实施例二：
一种防水阻燃海绵配方，各组分按质量比包括：脂肪族水性聚氨酯50份、聚脲多元醇40份、SiO2气凝胶10份、白乳胶40份、异氰酸酯60份、硅油10份、石墨烯纤维20份、发泡剂2份、泡沫稳定剂2份、无卤阻燃剂5份、拉力剂2份、去离子水40份。所述拉力剂为拉力剂AE-800，所述泡沫稳定剂为硅酮或，所述石墨烯纤维的纤维长度为80nm。
一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方质量比取脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯和石墨烯纤维放在研磨机内研磨分散得到混合体，将混合体倒入反应釜中搅拌均匀，搅拌转速为1000r/min,搅拌温度为30℃，
S2、向步骤S1中的反应釜内按配方质量比投入异氰酸酯、硅油、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂和拉力剂在转速2000r/min下行快速搅拌至大量发泡，随后进行减速匀泡搅拌，之后再以中速搅拌，得到发泡液，所述快速搅拌时间为20min,搅拌温度为30℃，搅拌转速为800r/min;所述匀泡搅拌时间为45min,搅拌温度为50℃，搅拌转速为600r/min；所述中速搅拌时间为30min,搅拌温度为60℃，搅拌转速为750r/min；
S3、将步骤S2中得到的发泡液放入烘箱中，在60℃下，熟化1h,得到海绵体，并在海绵体表面进行热吹风快速固化烘干，所述固化烘干温度为80℃，固化烘干时间为20min。
S4、将固化烘干后的海绵体剪裁修边后包装。
实施例三：
一种防水阻燃海绵配方，各组分按质量比包括：脂肪族水性聚氨酯60份、聚脲多元醇43份、SiO2气凝胶14份、白乳胶45份、异氰酸酯63份、硅油14份、石墨烯纤维25份、发泡剂4份、泡沫稳定剂2.5份、无卤阻燃剂6份、拉力剂2.5份、去离子水45份。所述拉力剂为DP1022，所述泡沫稳定剂为硅-碳键Si-C共聚物，所述石墨烯纤维的纤维长度为90nm。
一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方质量比取脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯和石墨烯纤维放在研磨机内研磨分散得到混合体，将混合体倒入反应釜中搅拌均匀，搅拌转速为1100r/min,搅拌温度为40℃，
S2、向步骤S1中的反应釜内按配方质量比投入异氰酸酯、硅油、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂和拉力剂在转速3000r/min下行快速搅拌至大量发泡，随后进行减速匀泡搅拌，之后再以中速搅拌，得到发泡液，所述快速搅拌时间为25min,搅拌温度为40℃，搅拌转速为900r/min;所述匀泡搅拌时间为46min,搅拌温度为55℃，搅拌转速为650r/min；所述中速搅拌时间为40min,搅拌温度为65℃，搅拌转速为760r/min；
S3、将步骤S2中得到的发泡液放入烘箱中，在65℃下，熟化1h,得到海绵体，并在海绵体表面进行热吹风快速固化烘干，所述固化烘干温度为85℃，固化烘干时间为25min。
S4、将固化烘干后的海绵体剪裁修边后包装。
本发明通过向海绵配方中添加脂肪族水性聚氨酯、石墨烯纤维、无卤阻燃剂等原料，并在制备工艺中利用高温在海绵体表面进行固化烘干作业，使海绵体表面形成一侧防水固化层，提升其防水性能和阻燃性能，本发明制造环保，具有广阔的应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防水阻燃海绵配方，其特征在于，各组分按质量比包括：脂肪族水性聚氨酯50-70份、聚脲多元醇40-45份、SiO2气凝胶10-15份、白乳胶40-50份、异氰酸酯60-65份、硅油10-15份、石墨烯纤维20-30份、发泡剂2-5份、泡沫稳定剂2-3份、无卤阻燃剂5-7份、拉力剂2-3份、去离子水40-50份。
2.根据权利要求1所述的一种防水阻燃海绵配方，其特征在于，所述拉力剂为拉力剂AE-800或DP1022中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种防水阻燃海绵配方，其特征在于，所述泡沫稳定剂为硅酮或硅-碳键Si-C共聚物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种防水阻燃海绵配方，其特征在于，所述石墨烯纤维的纤维长度为80-95nm。
5.根据权利要求1或4所述的一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按配方质量比取脂肪族水性聚氨酯、聚脲多元醇、SiO2气凝胶、白乳胶、异氰酸酯和石墨烯纤维放在研磨机内研磨分散得到混合体，将混合体倒入反应釜中搅拌均匀，搅拌转速为1000-1200r/min,搅拌温度为30-45℃；
S2、向步骤S1中的反应釜内按配方质量比投入异氰酸酯、硅油、发泡剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂和拉力剂在转速2000-3500r/min下行快速搅拌至大量发泡，随后进行减速匀泡搅拌，之后再以中速搅拌，得到发泡液；
S3、将步骤S2中得到的发泡液放入烘箱中，在60-70℃下，熟化1-1.5h,得到海绵体，并在海绵体表面进行热吹风快速固化烘干；
S4、将固化烘干后的海绵体剪裁修边后包装。
6.根据权利要求4所述的一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，在步骤S3中，所述固化烘干温度为80-90℃，固化烘干时间为20-30min。
7.根据权利要求4所述的一种防水阻燃海绵的制备工艺，其特征在于，在步骤S3中，在步骤S2中，所述快速搅拌时间为20-30min,搅拌温度为30-45℃，搅拌转速为800-1000r/min;所述匀泡搅拌时间为45-50min,搅拌温度为50-60℃，搅拌转速为600-700r/min；所述中速搅拌时间为30-50min,搅拌温度为60-70℃，搅拌转速为750-800r/min。
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