CN110959923B - 一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及文胸内衣技术领域，具体涉及一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯及其制备工艺，包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层、防水层、水性面漆层和水性脱模漆层，发泡胸杯芯层和防水层均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：多元醇65‑75份、二苯基甲烷二异氰酸酯40‑50份、丙烯酸酯3‑7份、对苯二酚0.2‑0.5份、增塑剂12‑15份、填料8‑12份、催化剂0.3‑0.8份、发泡剂15‑20份、稳泡剂0.3‑1.0份、固化剂5‑8份、溶剂A25‑30份。本发明的发泡胸杯质量轻盈，防水性佳，自结皮形成防水层，抗皱性好，材料可降解，环保安全，物理机械强度佳、耐候性好，柔软舒适。

Description

一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯及其制备工艺
技术领域
本发明涉及文胸内衣技术领域，具体涉及一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯及其制备工艺。
背景技术
目前的胸杯基本采用海绵、直立棉等材料与布料相贴合，并通过模压形成胸杯的形状，但由于海绵容易滋生细菌，且其自身含有有毒成分，长期穿戴含有海绵成分的胸杯，容易对女性胸部造成影响，并容易引起胸部疾病；另外，采用海绵、直立棉等材料的胸杯，防水性较低，吸水后难干，在泳衣等服装上使用，则增加泳衣服装吸水后的重量，影响穿着使用感。
另外，对于防水材料的胸杯，目前市面上存在有硅胶胸杯，但硅胶胸杯透气性差，且质量重，大大降低了使用感。而对于聚氨酯发泡胸杯，目前的制造工序均是先将聚氨酯材料发泡后，进行切片、再模压成胸杯状，最后贴合防水膜，但是传统的工艺流程繁琐，且容易由于切片的厚度不均而导致最后成型的聚氨酯发泡胸杯厚度参差不齐，难以做到每个聚氨酯发泡胸杯的一致性，影响双侧胸部的穿戴使用感；且成型后贴合防水膜，也仅仅能对于外侧和内侧进行防水，对于聚氨酯材料的边缘，未能实现防水，使得水分容易从聚氨酯发泡胸杯的边缘渗入。再者，传统的聚氨酯发泡胸杯耐候性较低，在切片后经过高温模压成型，使得聚氨酯容易出现整体硬化的现象，降低聚氨酯发泡胸杯的穿着使用感。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该发泡胸杯质量轻盈，防水性佳，且表面自结皮，抗皱性好，材料可降解，对环境影响少，并具有较佳的物理机械强度和耐候性，柔软舒适，适用于文胸罩杯用胸杯、胸贴、胸垫以及泳衣等领域中。
本发明的另一目的在于提供一种防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，该制备工艺操作简单，控制方便，生产成本低，产品质量高，采用模内发泡工艺，使制得的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯性能稳定，耐候性佳，防水性好，抗皱性优良，柔软舒适，可用于大规模生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层、防水层、水性面漆层和水性脱模漆层，所述发泡胸杯芯层和防水层均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000021
本发明的防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，质量轻盈，防水性佳，且表面自结皮，抗皱性好，材料可降解，对环境影响少，并具有较佳的物理机械强度和耐候性，柔软舒适，适用于文胸罩杯用胸杯、胸贴、胸垫以及泳衣等领域中。
其中，本发明通过采用上述的物料作为复合PU材料，能使制得的聚氨酯发泡胸杯质量轻盈，柔软舒适，具有较佳的物理机械强度和耐候性，经过模内高温发泡成型不易出现整体硬化等现象，穿着使用感强。其中，通过丙烯酸酯对二苯基甲烷二异氰酸酯进行改性，提高复合PU材料的耐候性，使其在高温发泡条件下不易出现整体硬化的现象，能使制得的聚氨酯发泡胸杯柔软性佳；而采用的对苯二酚则在丙烯酸酯对二苯基甲烷二异氰酸酯进行改性的过程中起到阻聚作用，避免物料分散不均而发生团聚，影响丙烯酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的接触改性过程。且采用的二苯基甲烷二异氰酸酯环保安全，在泥土中易于被分解，而传统采用的甲苯二异氰酸酯具有剧毒，与人体长期接触容易损害健康，同时需要冷藏运输，增加了运输成本的制造成本。
优选的，所述多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
优选的，所述聚醚多元醇为聚氧化亚乙基二元醇、聚氧化亚丙基二元醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化亚乙基三元醇、聚氧化亚丙基三元醇中的至少一种，所述聚酯多元醇为一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。
本发明采用的上述聚醚多元醇和聚酯多元醇，活性高，反应快，能与二苯基甲烷二异氰酸酯聚合交联稳定，生成质量稳定的聚氨酯发泡胸杯。更为优选的，所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃二醇，而采用的聚四氢呋喃二醇具有较高的模量和强度，能使制得的聚氨酯发泡胸杯具有优良的耐水性和柔软性。
优选的，所述丙烯酸酯为2-羟乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丁酯中的至少一种。本发明采用的上述丙烯酸酯，能稳定地与二苯基甲烷二异氰酸酯发生聚合反应，生成含有丙烯酸酯改性异氰酸酯基的中间体，而中间体再与聚醚多元醇发生聚合反应，中间体中的异氰酸酯基与聚醚多元醇的羟基聚合生成聚氨酯聚合物，通过该中间体实现丙烯酸酯在聚氨酯主链上的接枝，进而实现对聚氨酯的改性，提高聚氨酯的耐候性，使得后续在模内高温发泡成型过程中不易受高温而出现整体硬化等不良现象，能保持胸杯的柔软性，穿着舒适。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、壬二酸二辛酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯中的至少一种；所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑、滑石粉中的至少一种。本发明采用的上述增塑剂能提高复合PU材料的塑性和力学性能，采用的填料，能促进物料的分散，并提高复合PU材料的强度。更为优选的，所述增塑剂是由邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯以重量比为1.5-2:1:2.5-3.5组成的混合物；所述填料是由气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑以重量比为2:0.8-1.2:3组成的混合物。
优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡、螯合锡U-220H、N,N-二甲基环己胺中的至少一种；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为0.5-1.5:2组成的混合物。
本发明采用的上述催化剂，能催化促进聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的聚合交联反应；其中，采用的二丁基锡二月桂酸酯能提高复合PU材料的光热稳定性，使得复合PU材料在后续高温发泡制备聚氨酯发泡胸杯时不易受高温而导致出现整体硬化现象；而采用的二醋酸二丁基锡，催化速度快，在室温下可实现催化作用，在升温条件下能提高催化活性，能有效促进复合PU材料的交联聚合进程。
而采用的发泡剂能促进混合料在高温下的发泡效率和效果，发泡均匀，缩短发泡时间，且发泡过程产生的泡孔均匀而致密，由于泡孔的生成，进而增加胸杯的弹性、强度、柔软性。其中，采用的1-氯-3,3,3-三氟丙烯在本发明的聚氨酯发泡胸杯中作为物理发泡剂，在聚氨酯发泡胸杯受热发泡成型过程中，受热使加入的1-氯-3,3,3-三氟丙烯形成泡孔，泡孔中则充满蒸汽，而复合PU材料中的热量通过模具壁而部分被排出，进而使得蒸汽溶于聚氨酯体系中，泡孔发生破裂，使得复合PU材料的高温芯层物料在模具壁的作用下压制成结皮表面，实现自结皮，使得其结皮的表面能提高胸杯的防水性、抗皱性、回弹性，且表面光滑，手感爽滑丰富。
传统对制得的胸杯芯层进行表面布料的车缝，则由于布料与芯层之间容易产生皱褶落差，使得胸杯在使用过程中容易产生皱褶，且恢复性较低，甚至难以恢复，影响胸杯的使用感；而现有技术中采用在胸杯的表面铺设防水膜，或是将胸杯在胶膜中进行浸泡处理，进而在胸杯的表面形成防水层，但此操作大大增加了工序，延长了生产时间，并增加了生产成本，同时不管是铺设防水膜或是浸泡处理，都对胸杯的表面防水处理带来不稳定性，使得胸杯的质量参差不齐，难以保证每次生产的胸杯质量统一。而本发明则通过物理发泡剂实现胸杯的表面自结皮，一方面降低了胸杯的生产成本，加快生产效率，另一方面能使制得的胸杯质量稳定，良品率高，可用于大规模生产。
优选的，所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物；能提高发泡剂在受热状态下稳定地形成泡孔并均匀分布于胸杯的表面，避免由于泡孔形成不稳定、不均匀而造成胸杯表面自结皮厚度不均，影响防水抗皱效果，并影响穿着使用感。
优选的，每份所述固化剂按重量份计，包括1-1.5份乙烯基三胺、3-4份二氨基环己烷和2-2.5份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为乙酸乙酯、异丙醇和丙三醇中的至少一种。
本发明采用的上述固化剂能促进复合PU材料固化成型为胸杯，缩短固化时间，提高生产效率；而采用的溶剂A能促进二苯基甲烷二异氰酸酯和对苯二酚在其中的溶解度，提高二苯基甲烷二异氰酸酯与丙烯酸酯的接触面积，促进丙烯酸酯对二苯基甲烷二异氰酸酯的改性进程。更为优选的，所述溶剂A是由乙酸乙酯和丙三醇以重量比为3-4:1组成的混合物。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在45-50℃下搅拌3-4h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
优选的，所述步骤D中，注入混合料时料温为5-35℃；发泡模具预加热至25-70℃后再注入混合料，混合料在25-70℃下受热反应3-8min。更为优选的，发泡模具预加热至40-50℃后再注入混合料，混合料在40-50℃下加热反应3-8min。
本发明通过上述步骤制备防水抗皱聚氨酯发泡胸杯，操作简单，控制方便，生产成本低，产品质量高，采用模内发泡工艺，使制得的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯性能稳定，耐候性佳，防水性好，抗皱性优良，柔软舒适，可用于大规模生产。
其中，步骤A中，先将二苯基甲烷二异氰酸酯溶解于溶剂A中，提高改性体系的溶解度，并加入对苯二酚防止后续加入丙烯酸酯而出现团聚现象，起到阻聚作用，而通过滴加的方式加入丙烯酸酯，同时边搅拌边滴加，提高丙烯酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的接触面积，使得反应充分，将丙烯酸酯接枝于二苯基甲烷二异氰酸酯上；而步骤B中则制备各助剂的混合成分，在步骤C中将聚醚多元醇以及组分A、组分B同时加入至混合给料装置中，对各物料进行预混料，而此时聚醚多元醇在组分B的各助剂作用下，与组分A的二苯基甲烷二异氰酸酯相聚合反应，在常温下缓慢地生成聚氨酯，而在后续步骤C中已预加热至一定温度的模具中，能加快聚合交联反应的进程，促进聚合生成聚氨酯。此外，步骤C中，在25-70℃下受热发泡处理结束后，物料受热并有余温，脱模后仍继续发生聚合反应，使得反应充分，生成稳定的聚氨酯发泡胸杯。而步骤C受热发泡成型过程中，受热使加入的发泡剂——1-氯-3,3,3-三氟丙烯形成泡孔，泡孔中则充满蒸汽，而复合PU材料中的热量通过模具壁而部分被排出，进而使得蒸汽溶于聚氨酯体系中，泡孔发生破裂，使得复合PU材料的高温芯层物料在模具壁的作用下压制成结皮表面，实现自结皮，使得其结皮的表面能提高胸杯的防水性、抗皱性、回弹性，且表面光滑，手感爽滑丰富。
而本发明设置的水性脱模漆，与聚氨酯发泡胸杯的结合力好，同时通过设置的水性面漆能提高水性脱模漆与聚氨酯发泡胸杯的粘结力，能有效地阻隔聚氨酯胸杯的黄变，而水性面漆与胸杯的内外表面粘合性强，能将胸杯表面与脱模漆稳定粘结，且水性面漆的高流平性和防水性，提高聚氨酯发泡胸杯的表面光滑度和防水效果，水性脱模漆和水性面漆相协调作用提高发泡胸杯的表面耐磨性，并能遮盖发泡过程中聚氨酯胸杯的表面缺陷，提高表面光滑性和爽滑手感。
而在脱模中，胸杯连同水性脱模漆一并脱模，则得到表面光滑、手感爽滑的聚氨酯发泡胸杯，使得脱模后的胸杯由内至外依次为发泡胸杯芯层、防水层、水性面漆层和水性脱模漆层，而脱模后则对胸杯边缘的余料进行裁切，制成完整的发泡胸杯。
再而，采用的发泡模具为根据特定胸杯的形状及杯型进行设计，通过将复合PU材料注入至发泡模具中，采用模内发泡工艺，一步工序则能制备成型的胸杯，无需传统的发泡—切片—模压等多步工序，提高了生产效率，并降低了能耗和生产成本，同时能保证每次发泡成型后的胸杯形状结构均一，质量稳定，解决了传统由于切片和模压成型的分步处理，而可能发生的胸杯形状结构不一致等问题。
优选的，所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000081
本发明的水性脱模漆，能对模内发泡且表面自结皮成型的复合PU材料起到离型、隔离保护的作用，一方面能提高复合PU材料发泡成型后的脱模性，避免成型后的复合PU材料在脱模时出现粘连于模具上而造成发泡胸杯的质量受损，另一方面能增加胸杯表面的光泽度和爽滑性。其中，采用的水性聚氨酯分散体为天长市新泰新材料科技有限公司的PU-501A型水性聚氨酯分散体，具有较佳的成膜韧性，且手感柔软丰富、爽滑，弹性佳，耐刮性，延展性好，使得水性脱模漆能均匀涂覆于模具内表面，对复合PU材料起到保护作用，并提高复合PU材料的表面爽滑手感；采用的聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体具体为德国毕克BYR的BYK-333型流平助剂，能降低水性漆表面张力，对模具内复合PU材料提供表面润湿，能增加表面爽滑性、耐刮伤性和防粘连性，并能避免泡孔缩小，起到防缩孔的作用，使脱模后制得的发泡胸杯的表面自结皮的防水层具有光滑的表面、爽滑的手感，提高穿着使用感。
而采用的聚乙烯蜡乳液能提高水性脱模漆原料的分散性，并使脱模漆具有较佳的抗划伤、耐磨、柔软、表面润滑作用；采用的消泡剂能消除水性脱模漆中的泡孔，避免复合PU材料在模内发泡成型过程中由于脱模漆的泡孔而造成表面的凹凸现象，降低了胸杯的表面光滑性；其中，优选的，所述消泡剂为GPES型消泡剂和聚二甲基硅氧烷以重量比为2:3组成的混合物。采用的溶剂B能促进水性脱模漆原料的溶解度和分散性，在模具内表面的流平性好，易于喷涂优选的，所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000091
本发明采用上述物料制得的水性面漆与胸杯的内外表面粘合性强，能将胸杯表面与脱模漆稳定粘结，且水性面漆的高流平性和防水性，提高聚氨酯发泡胸杯的表面光滑度和防水效果。其中，采用的十二碳醇酯作为成膜助剂，能与其他物料结合更加紧密、连续，能使得在发泡胸杯的表面形成平滑、均匀的水性面漆，能改善树脂与羟乙基纤维素、色浆等物料之间的聚结，降低面漆对水的透过率，进而对聚氨酯发泡胸杯实现防水的作用，同时水性面漆干燥后对胸杯的附着性高；采用的羟乙基纤维素作为一种非离子型的表面活性剂，具有增稠、粘合、成膜、分散、保护面漆的作用，具有较好的流动调节性，一方面能促进面漆中的物料分散性，如色浆与树脂的混合相容性，并提高水性面漆对发泡胸杯的附着力，另一方面提高面漆在涂覆脱模漆后的模具内表面的流平性和延展性，易于成膜，对聚氨酯发泡胸杯进行保护；采用的色浆能根据实际胸杯所需的颜色调配，实现胸杯的颜色多样化；采用的溶剂C能促进面漆原料的溶解度和分散性，在模具内表面的流平性好，易于喷涂。
本发明的有益效果在于：本发明的防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯质量轻盈，防水性佳，且表面自结皮，抗皱性好，材料可降解，对环境影响少，并具有较佳的物理机械强度和耐候性，柔软舒适，适用于文胸罩杯用胸杯、胸贴、胸垫以及泳衣等领域中。
本发明防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，操作简单，控制方便，生产成本低，产品质量高，采用模内发泡工艺，使制得的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯性能稳定，耐候性佳，防水性好，抗皱性优良，柔软舒适，可用于大规模生产。
附图说明
图1是本发明的截面示意图；
附图标记为：1—发泡胸杯芯层、2—防水层、3—水性面漆层、4—水性脱模漆层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1，一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层1、防水层2、水性面漆层3和水性脱模漆层4，即所述发泡胸杯芯层1的表面依次包覆有防水层2、、水性面漆层3和水性脱模漆层4；所述发泡胸杯芯层1和防水层2均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000101
所述多元醇为聚醚二元醇。
所述聚醚二元醇为聚氧化亚乙基二元醇。
所述丙烯酸酯为2-羟乙基丙烯酸酯。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料为气相二氧化硅。
所述催化剂为辛酸亚锡；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为0.5:2组成的混合物；
所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
每份所述固化剂按重量份计，包括1份乙烯基三胺、3份二氨基环己烷和2份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为乙酸乙酯。
一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在45℃下搅拌4h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为5℃；发泡模具预加热至25℃后再注入混合料，混合料在25℃下受热反应8min。
所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000111
Figure BDA0002301034630000121
所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000122
实施例2
见图1，一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层1、防水层2、水性面漆层3和水性脱模漆层4，所述发泡胸杯芯层1和防水层2均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000123
所述多元醇为聚醚三元醇。
所述聚醚三元醇为聚氧化亚丙基三元醇。
所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟丙酯。
所述增塑剂为壬二酸二辛酯；所述填料为二氧化钛。
所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为0.8:2组成的混合物；
所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
每份所述固化剂按重量份计，包括1.1份乙烯基三胺、3.2份二氨基环己烷和2.1份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为异丙醇。
一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在46℃下搅拌3.8h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为12℃；发泡模具预加热至40℃后再注入混合料，混合料在40℃下受热反应6min。
所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000131
Figure BDA0002301034630000141
所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000142
实施例3
见图1，一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层1、防水层2、水性面漆层3和水性脱模漆层4，所述发泡胸杯芯层1和防水层2均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000143
所述多元醇为是由聚醚二元醇和聚醚三元醇以为重量比为1:1组成的混合物。
所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇。
所述聚醚二元醇为聚氧化亚乙基三元醇。
所述丙烯酸酯为2-羟乙基丙烯酸酯。
所述增塑剂为烷基磺酸苯酯；所述填料为炭黑。
所述催化剂为二醋酸二丁基锡；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为1.0:2组成的混合物。
所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
每份所述固化剂按重量份计，包括1.3份乙烯基三胺、3.5份二氨基环己烷和2.2份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为乙酸乙酯。
一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在48℃下搅拌3.5h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为20℃；发泡模具预加热至50℃后再注入混合料，混合料在50℃下受热反应5min。
所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000161
所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000162
实施例4
见图1，一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层1、防水层2、水性面漆层3和水性脱模漆层4，所述发泡胸杯芯层1和防水层2均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000163
Figure BDA0002301034630000171
所述多元醇为丙三醇。
所述丙烯酸酯为丙烯酸羟丁酯。
所述增塑剂为磷酸二苯异辛酯；所述填料为滑石粉。
所述催化剂为螯合锡U-220H；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为1.3:2组成的混合物；
所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
每份所述固化剂按重量份计，包括1.4份乙烯基三胺、3.8份二氨基环己烷和2.3份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为丙三醇。
一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在49℃下搅拌3.2h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为28℃；发泡模具预加热至60℃后再注入混合料，混合料在60℃下受热反应4min。
所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000172
Figure BDA0002301034630000181
所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000182
实施例5
见图1，一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯，该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层1、防水层2、水性面漆层3和水性脱模漆层4，所述发泡胸杯芯层1和防水层2均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000183
Figure BDA0002301034630000191
所述多元醇为一缩二乙二醇。
所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟丙酯。
所述增塑剂为磷酸三苯酯；所述填料为气相二氧化硅。
所述催化剂为N,N-二甲基环己胺；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为1.5:2组成的混合物；
所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
每份所述固化剂按重量份计，包括1.5份乙烯基三胺、4份二氨基环己烷和2.5份二甲胺基丙胺；所述溶剂A为乙酸乙酯种。
一种如上所述的防水抗皱聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在50℃下搅拌3h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为35℃；发泡模具预加热至70℃后再注入混合料，混合料在70℃下受热反应3min。
所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000192
Figure BDA0002301034630000201
所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000202
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯以重量比为1.5:1:2.5组成的混合物。
所述填料是由气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑以重量比为2:0.8:3组成的混合物。
所述溶剂A是由乙酸乙酯和丙三醇以重量比为4:1组成的混合物。
实施例7
本实施例与上述实施例3的区别在于：
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯以重量比为1.8:1:3组成的混合物。
所述填料是由气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑以重量比为2:1.0:3组成的混合物。
所述溶剂A是由乙酸乙酯和丙三醇以重量比为3.5:1组成的混合物。
实施例8
本实施例与上述实施例5的区别在于：
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯以重量比为2:1:3.5组成的混合物。
所述填料是由气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑以重量比为2:1.2:3组成的混合物。
所述溶剂A是由乙酸乙酯和丙三醇以重量比为4:1组成的混合物。
对比例1
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000211
对比例2
本对比例与上述实施例3的区别在于：
所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002301034630000212
Figure BDA0002301034630000221
对比例3
本对比例与上述实施例3的区别在于：
一种如上所述的环保防水聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂A中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将丙烯酸酯、增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱聚氨酯发泡胸杯。
所述步骤D中，注入混合料时料温为20℃；发泡模具预加热至70℃后再注入混合料，混合料在50℃下受热反应5min。
分别对实施例1-8以及对比例1-3进行重量、柔软度、耐候性、抗皱性和防水性等性能测试，测试结果如下所示：
Figure BDA0002301034630000222
Figure BDA0002301034630000231
其中，上述性能的测试方法如下：
(1)所述拉伸强度测试采用《GB/T 6344-1996软质泡沫聚合物材料拉伸强度和断裂伸长率的测定》标准进行测定；
(2)所述回弹性测试采用《GB/T6670-1997软质聚氨酯泡沫塑料回弹性能的测定》标准进行测定；
(3)所述压缩变形性测试采用《GB/T6669-1986软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定》标准测定聚氨酯发泡胸杯的压缩永久变形性能，其中，测试的试验环境为(27±2)℃，相对湿度65％±5％；
(4)耐候性按照《GB/T16422.2-2014实验室光源暴露实验方法》，将组合物制成3mm厚试片，在Q-LAB老化机上进行耐候性实验。
(5)抗皱性按照《GB/T3819-1997纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》，测定胸杯对折受压后的折痕回复角，折痕回复角大，则胸杯的抗皱性好。
(6)防水性按照《GB/T4744-1997_纺织织物抗渗水性测定/静水压试验》，测定胸杯在静水压下的抗渗水性能，耐水压(KPa/cm H2O)越大，则抗渗水性越好，防水性能优异。
由于上述实验数据可知，添加有丙烯酸酯的实施例1-8以及对比例1、3，与对比例2相比，耐候性和抗皱性明显增加，且拉伸强度和回弹率也明显增加，变形率明显下降；而对比例3的丙烯酸酯并没有先与二苯基甲烷二异氰酸酯进行聚合改性，而是在混合给料装置与二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇进行混料，其耐候性、拉伸强度和回弹率稍微下降，变形率稍微上升。对比例2-3进一步地说明本发明通过先利用丙烯酸酯对二苯基甲烷二异氰酸酯进行改性，生成含有丙烯酸酯改性异氰酸酯基的中间体，而中间体再与聚醚多元醇发生聚合反应，中间体中的异氰酸酯基与聚醚多元醇的羟基聚合生成聚氨酯聚合物，通过该中间体实现丙烯酸酯在聚氨酯主链上的接枝，进而实现对聚氨酯的改性，提高聚氨酯的耐候性，使得后续在模内高温发泡成型过程中不易受高温而出现整体硬化等不良现象，能保持胸杯的柔软性，穿着舒适。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A：按照重量份，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入至溶剂中，搅拌均匀，再加入对苯二酚，溶解分散均匀后，缓慢滴加丙烯酸酯，滴加完毕后在45-50℃下搅拌3-4h，然后冷却至室温，制得组分A；
步骤B：按照重量份，将增塑剂、填料、催化剂、发泡剂和固化剂混合均匀，制得组分B；
步骤C：按照重量份，将多元醇、步骤A制得的组分A以及步骤B制得的组分B注入至混合给料装置中，混料，制得混合料；
步骤D：在发泡模具内表面喷涂水性脱模漆，然后再喷涂水性面漆，再通过混合给料装置将混合料注入至发泡模具中，熟化成型，然后脱模，制得防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯；
该聚氨酯发泡胸杯包括由内至外依次设置的发泡胸杯芯层、防水层、水性面漆层和水性脱模漆层，所述发泡胸杯芯层和防水层均由复合PU材料发泡成型制得，所述复合PU材料包括如下重量份的原料：
Figure FDA0002628326780000011
2.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述步骤D中，注入混合料时料温为5-35℃；发泡模具预加热至25-70℃后再注入混合料，混合料在25-70℃下受热反应3-8min。
3.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述步骤D中，所述水性脱模漆包括如下重量份的原料：
Figure FDA0002628326780000021
4.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述步骤D中，所述水性面漆包括如下重量份的原料：
Figure FDA0002628326780000022
5.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；所述丙烯酸酯为2-羟乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丁酯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚氧化亚乙基二元醇、聚氧化亚丙基二元醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化亚乙基三元醇、聚氧化亚丙基三元醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述多元醇为一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、壬二酸二辛酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯异辛酯、烷基磺酸苯酯中的至少一种；所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、炭黑、滑石粉中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡、螯合锡U-220H、N,N-二甲基环己胺中的至少一种；所述发泡剂是由碳酸氢钠和1-氯-3,3,3-三氟丙烯以重量比为0.5-1.5:2组成的混合物。
10.根据权利要求1所述的一种防水抗皱的聚氨酯发泡胸杯的制备工艺，其特征在于：所述稳泡剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物；每份所述固化剂按重量份计，包括1-1.5份乙烯基三胺、3-4份二氨基环己烷和2-2.5份二甲胺基丙胺；所述溶剂为乙酸乙酯、异丙醇和丙三醇中的至少一种。
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