CN111333804A - 一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，所述聚氨酯体系包括改性MDI和组合聚醚多元醇，其中所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇中均采用了以环氧乙烷为主聚合单体的聚醚多元醇，所述改性MDI由所述聚醚多元醇对MDI进行改性得到，所述组合聚醚多元醇包括至少一种所述聚醚多元醇、至少一种催化剂以及如有合适添加的其他助剂。本发明的有益效果是，制备出的聚氨酯凝胶有很好的亲水性，对皮肤具有良好的亲和性，提供了良好的触感，可用于休闲玩具、鼠标腕托，也可用于贴层比如枕头的贴面、自行车坐垫贴面等，因此该聚氨酯凝胶的应用广泛；同时该聚氨酯凝胶的制备方法简单，利于生产使用。

Description

一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系
技术领域
本发明涉及聚氨酯技术领域，特别是一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系。
背景技术
随着人们对生活舒适度的要求，柔软的凝胶常被用于玩具、家居枕头贴面、坐垫贴面等，它能给人们提供良好的触感，但是目前凝胶体系常用有机硅制备，其价格昂贵，因此需要研究一种具有亲肤性的价格合适的凝胶，本发明提供了一种用聚氨酯体系制备的聚氨酯凝胶，其中聚氨酯是一种性能优异的高分子材料，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘接性，其产品涉及轻功、化工、纺织、医疗、电子、建筑、汽车、航天等多个领域。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系。
实现上述目的本发明的技术方案为一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，所述聚氨酯体系包括改性MDI和组合聚醚多元醇，其中所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇中均采用了以环氧乙烷为主聚合单体的聚醚多元醇，所述改性MDI由所述聚醚多元醇对MDI进行改性得到，所述组合聚醚多元醇包括至少一种所述聚醚多元醇、至少一种催化剂以及如有合适添加的其他助剂。
作为本发明的进一步说明，所述聚醚多元醇中所述环氧乙烷含量为50-100％，所述聚醚多元醇的羟值范围为26-400，所述聚醚多元醇的起始剂优选乙二醇，二乙二醇，丙二醇，丙三醇中的一种或多种。
作为本发明的进一步说明，所述改性MDI的最终NCO含量为2-10％，在所述改性MDI中加入增塑剂以得到较低的粘度，其中所述增塑剂优选DOP,DHEP,ATBC,DINCH中的一种或多种。
作为本发明的进一步说明，所述增塑剂的含量优选10-40％。
作为本发明的进一步说明，所述组合聚醚多元醇的聚合单元优选环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷，四氢呋喃中的一种或多种。
作为本发明的进一步说明，所述催化剂优选有机金属催化剂。
作为本发明的进一步说明，所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇的比例优选40-90:100。
作为本发明的进一步说明，所述其他助剂可选择颜料、染料、防霉剂、防紫外剂、表面活性剂中的一种或多种。
作为本发明的进一步说明，所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇通过混合并注入模具中，熟化后脱模取出即可得到模具空腔形状的聚氨酯凝胶产品。
作为本发明的进一步说明，所述改性MDI和所述组合聚醚混合可选用低压机或高压机，脱模过程中可选用硅酮类的脱模剂或者蜡质的脱模剂。
其有益效果在于，本发明提供了一种制备聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，该聚氨酯体系由改性MDI和组合聚醚多元醇组成，制备出的聚氨酯凝胶有很好的亲水性，对皮肤具有良好的亲和性，提供了良好的触感，可用于休闲玩具、鼠标腕托，也可用于贴层比如枕头的贴面、自行车坐垫贴面等，因此该聚氨酯凝胶的应用广泛；同时该聚氨酯凝胶的制备方法简单，利于生产使用。
具体实施方式
由于目前随着人们对生活舒适度的要求，柔软的凝胶常被用于玩具、家居枕头贴面、坐垫贴面等，它能给人们提供良好的触感，但是凝胶体系常用有机硅制备，其价格昂贵，因此本发明提供了一种制备具有亲肤性的聚氨酯凝胶的聚氨酯体系。
上述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系包括改性MDI和组合聚醚多元醇，其中改性MDI和组合聚醚多元醇的比例为40-90：100，通过低压机或高压机进行混合，注入特定的模具，熟化后脱模取出即可得到模具空腔形状的聚氨酯凝胶产品。
下面将对上述的改性MDI和组合聚醚多元醇进行说明，改性MDI为异氰酸酯，其通式为R(NCO)x(R为有机基团，x>2)，本发明中优选二苯基甲烷二异氰酸酯及其衍生物，同时本发明中使用以环氧乙烷为主聚合单体的聚醚多元醇对MDI进行改性得到改性MDI，聚醚多元醇中环氧乙烷含量为50-100％，聚醚多元醇的羟值范围为26-400，聚醚多元醇的起始剂至少包含一种包含二个至多个活性氢的小分子化合物，其中优选乙二醇，二乙二醇，丙二醇，丙三醇中的一种或多种；改性MDI的最终NCO含量为2-10％，在制备改性MDI时加入增塑剂从而得到较低的粘度，这样有利于操作，其中增塑剂优选DOP，DHEP，ATBC，DINCH中的一种或多种，且增塑剂的含量为10-40％。
组合聚醚多元醇包括至少一种以环氧丙烷为主聚合单体的多元醇、至少一种催化剂以及如果合适添加的其他助剂，聚醚多元醇的聚合单元可以为环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷，四氢呋喃等中的一种或多种，其中聚醚多元醇以环氧乙烷为主聚合单体时，其羟值范围为26-400，环氧乙烷的含量为50-100％，起始剂至少包含一种包含二个至多个活性氢的小分子化合物，其中优选乙二醇，二乙二醇，丙二醇，丙三醇中的一种或多种；组合聚醚多元醇中催化剂采用制备聚氨酯的常规催化剂，优选有机金属类催化剂和胺类催化剂，例如乙酸亚锡、辛酸亚锡、月桂酸亚锡、乙基己酸亚锡，二丁酸二乙基锡等；其他添加剂包括颜料，染料，防霉剂，防紫外剂，表面活性剂中的一种或多种。
本发明还提供了一种由聚氨酯体系制备聚氨酯凝胶制备方法，该方法包括以下的步骤：
S1.将异氰酸酯置于反应釜中，加热至一定温度，加入聚醚多元醇，反应一定时间后加入增塑剂，搅拌均匀冷却后装桶，制得改性MDI；
S2.将聚醚多元醇、催化剂1以及其他助剂按比例混合均匀，装桶制得组合聚醚多元醇；
S3.将空腔铝制模具加热至一定温度，喷施脱模剂及模内漆，低压机或高压机混合改性MDI及组合聚醚多元醇，倒入铝制模具中在一定温度下进行烘道熟化后脱模取出，得到聚氨酯凝胶；
其中模具可选择金属制模具或环氧树脂模，在脱模过程中可选择使用硅酮类或者蜡质的脱模剂，同时可根据制备的聚氨酯凝胶不同的使用要求决定是否使用模内漆。
为了更好地对本发明进行了解，下面将通过实施例对本发明作进一步地说明，首先先例举出在实施例中聚氨酯体系将采用的原料：
多元醇1：羟值为35的聚醚多元醇，通过将环氧乙烷和环氧丙烷加成于丙三醇制得，环氧乙烷含量75％；
多元醇2：羟值为28的聚醚多元醇，通过将环氧乙烷和环氧丙烷加成于二丙二醇制得，环氧乙烷含量50％；
异氰酸酯：液化MDI MDI-100LL，烟台万华；
催化剂1：有机锡类催化剂；
催化剂2：有机铋类催化剂；
增塑剂1：DINCH；
增塑剂2：ATBC；
染料：靛蓝，美胜。
实施例1：
下表是实施例1中聚氨酯体系采用各原料的用量：
Figure BDA0002448942460000041
Figure BDA0002448942460000051
将通过上述表格中的各原料制备出聚氨酯凝胶，具体制备过程如下：
(1)将异氰酸酯置于反应釜中，加热至80度，加入多元醇1，反应两小时后加入增塑剂1，搅拌均匀冷却后装桶，制得改性MDI；
(2)将多元醇1、多元醇2和催化剂1按比例混合均匀，装桶制得组合聚醚多元醇；
(3)将空腔铝制模具加热至40度，喷施脱模剂及模内漆，低压机混合改性MDI及组合聚醚多元醇,倒入铝制模具中且有一半空腔，三分钟后翻转模具倒入另外一半空腔，在60度温度下烘道熟化4分钟后脱模取出，并进行涂装，得到聚氨酯凝胶，该聚氨酯凝胶可用于成品玩具。
实施例2：
下表是实施例2中聚氨酯体系采用各原料的用量：
原料 规格(单位：重量份)
异氰酸酯 10.4
多元醇1 16
多元醇2 15.2
增塑剂2 10.4
多元醇1 99.6
催化剂1 0.1
催化剂2 0.3
染料 0.01
将通过上述表格中的各原料制备出聚氨酯凝胶，具体制备过程如下：
(1)将异氰酸酯置于反应釜中，加热至80度，加入多元醇1及多元醇2，反应两小时后加入增塑剂2，搅拌均匀冷却后装桶，制得改性MDI；
(2)将多元醇1、催化剂1、催化剂2和染料按比例混合均匀，装桶制得组合聚醚多元醇；
(3)空腔铝制模具加热至40度，喷施脱模剂，高压机混合异氰酸酯改性MDI及组合聚醚多元醇,倒入铝制模具中并在60度温度下烘道熟化4分钟后脱模取出，得到平面聚氨酯凝胶成品，该成品可用于枕头贴面，其手感柔软舒适。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述聚氨酯体系包括改性MDI和组合聚醚多元醇，其中所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇中均采用了以环氧乙烷为主聚合单体的聚醚多元醇，所述改性MDI由所述聚醚多元醇对MDI进行改性得到，所述组合聚醚多元醇包括至少一种所述聚醚多元醇、至少一种催化剂以及如有合适添加的其他助剂。
2.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述聚醚多元醇中所述环氧乙烷含量为50-100％，所述聚醚多元醇的羟值范围为26-400，所述聚醚多元醇的起始剂优选乙二醇，二乙二醇，丙二醇，丙三醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述改性MDI的最终NCO含量为2-10％，在所述改性MDI中加入增塑剂以得到较低的粘度，其中所述增塑剂优选DOP,DHEP,ATBC,DINCH中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述增塑剂的含量优选10-40％。
5.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述组合聚醚多元醇的聚合单元优选环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷，四氢呋喃中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述催化剂优选有机金属催化剂。
7.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇的比例优选40-90:100。
8.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述其他助剂可选择颜料、染料、防霉剂、防紫外剂、表面活性剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述改性MDI和所述组合聚醚多元醇通过混合并注入模具中，熟化后脱模取出即可得到模具空腔形状的聚氨酯凝胶产品。
10.根据权利要求9所述的一种制备亲肤性聚氨酯凝胶的聚氨酯体系，其特征在于，所述改性MDI和所述组合聚醚混合可选用低压机或高压机，脱模过程中可选用硅酮类的脱模剂或者蜡质的脱模剂。
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