CN112430304A - 一种用于充气浴缸上的靠枕及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于充气浴缸上的靠枕及其制造方法，属于靠枕及其制造方法技术领域，按重量份计，包括聚醚多元醇A50～60份，聚合物多元醇20～30份，聚环氧乙烷‑甲基硅氧烷共聚物1～3份，1，2‑乙二醇5～15份，催化剂0.1～0.5份，一氟二氯甲烷10～20份，多异氰酸酯40～50份。本发明中聚醚多元醇A选择为全PO聚醚多元醇，提高了靠枕的耐水性；使其可以很好的运用于浴缸泡澡的潮湿环境中。在本发明中，各组分的配合使用，使得该靠枕具有耐水性好，柔软度高，韧性好、抗撕拉强度高，不吸收水分，耐磨，抗老化性能好等特点。

Description

一种用于充气浴缸上的靠枕及其制造方法
技术领域
本发明涉及靠枕及其制造方法技术领域，尤其涉及一种用于充气浴缸上的靠枕及其制造方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，洗浴已从原来的冲洗汗污到消除疲劳、美容养生。现在越来越多的人喜欢在浴缸里泡个热水澡来放松身心。而充气浴缸由于其使用和携带方便，且不占用空间，深受人们喜爱，为了提升浴缸泡澡的舒适感，就需要在浴缸上配置一个靠枕。
现有的浴缸用靠枕大多采用聚氨酯制备而成，采用聚氨酯生产的枕头，拥有慢回弹记忆效果，受到很多消费者的好评，但是随之而来的是现有的浴缸用枕头耐水性差，遇水易变形，易老化等问题。
为了解决上述问题，本发明意在提供一种用于充气浴缸上的靠枕，使其适用于潮湿环境，其具有耐水性好，柔软度高，韧性好、抗撕拉强度高，不吸收水分，耐磨，抗老化性能好等特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种用于充气浴缸上的靠枕，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A50～60份，聚合物多元醇20～30份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物1～3份，1，2-乙二醇5～15份，催化剂0.1～0.5份，一氟二氯甲烷10～20份，多异氰酸酯40～50份。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇。
作为一种优选的技术方案，所述全PO聚醚多元醇的羟值为54～300mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％。
作为一种优选的技术方案，所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇B的羟值为33～116mgKOH/g。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇B的粘度25℃为125～640cPs。
作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B，搅拌加热至100～125℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂，反应1～2h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体1～2h，即得聚合物多元醇。
作为一种优选的技术方案，所述丙烯腈单体和苯乙烯单体的摩尔比为2～4：8～6。
作为一种优选的技术方案，所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚和一缩二丙二醇的混合物，二者质量比为0.3～0.7：0.7～0.3。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型5～10min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化46～50h，得所述靠枕。
有益效果
本发明中聚醚多元醇A选择为全PO聚醚多元醇，提高了靠枕的耐水性；使其可以很好的运用于浴缸泡澡的潮湿环境中。在本发明中，各组分的配合使用，使得该靠枕具有耐水性好，柔软度高，韧性好、抗撕拉强度高，不吸收水分，耐磨，抗老化性能好等特点。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供一种用于充气浴缸上的靠枕，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A50～60份，聚合物多元醇20～30份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物1～3份，1，2-乙二醇5～15份，催化剂0.1～0.5份，一氟二氯甲烷10～20份，多异氰酸酯40～50份。
在一些优选的实施方式中，所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇。本发明中聚醚多元醇A选择为全PO聚醚多元醇，提高了靠枕的耐水性；在本体系中采用全PO聚醚多元醇和聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物配合使用，使其开孔性高，同时PO端的存在可以很好的保持和水分子的距离，使其透水率好，从而提高了靠枕的耐水性能，使其可以很好的运用于浴缸泡澡的潮湿环境中。
在一些优选的实施方式中，所述全PO聚醚多元醇的羟值为54～300mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％。本发明中全PO聚醚多元醇的羟值选择为54～300mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％，保证了该聚氨酯靠枕的物理机械性能和全PO聚醚多元醇的反应活性。将全PO聚醚多元醇的羟值选择在54～300mgKOH/g范围内，增强了聚醚与异氰酸酯的反应活性，使制得的聚氨酯靠枕物理机械性能好且耐温性能优异；将PO聚醚多元醇的水分含量控制在0.1wt％以下，是因为水分含量过大不但会消化大量的异氰酸酯使聚醚的活性降低，造成裂泡、塌泡的现象，还会降低泡沫的密度，导致靠枕的物理机械性能下降。
在本发明中全PO聚醚多元醇可购自南通市谦和化工有限公司，型号为GP-220、GP-210、GP-204中的一种。
在一些优选的实施方式中，所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。本发明中聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈的接枝共聚物，提高了聚氨酯靠枕的弹性；将聚醚多元醇与苯乙烯和丙烯腈单体共聚既保持了聚醚主链原有的柔性，又具有支链乙烯基聚合物的良好机构性能，用其制备的聚氨酯靠枕具有较高的承载力，和同样密度的普通泡沫相比，其压缩负荷可得到明显提高。
在一些优选的实施方式中，所述聚醚多元醇B的羟值为33～116mgKOH/g，粘度25℃为25～640cPs。本发明中聚醚多元醇B的羟值选择为33～116mgKOH/g，粘度25℃选择为125～640cPs，一方面是为了提高聚醚多元醇B与苯乙烯、丙烯腈的接枝率，另一方面是为了提高该接枝共聚物的可加工性；由于聚醚多元醇易与苯乙烯、丙烯腈发生相分离，当聚醚多元醇B的粘度过高时，不利于苯乙烯和丙烯腈在共聚物体系中的分散，从而降低了接枝率。
在本发明中聚醚多元醇B可购自南京旗宇化学科技有限公司，型号为PPG-1000、PPG-2000、PPG-3000中的一种。
在一些优选的实施方式中，所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B(聚醚多元醇B和单体的摩尔比为1：0.6～0.8)，搅拌加热至100～125℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂(引发剂的加入量为单体总质量的3～5％)，反应1～2h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体1～2h，即得聚合物多元醇。
在一些优选的实施方式中，所述丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比为2～4：8～6。本发明中丙烯腈单体和苯乙烯单体的摩尔比在2～4：8～6范围之内，既可以提高聚醚多元醇B与苯乙烯、丙烯腈的接枝率，又可以避免在工艺生产过程中泡沫发黄的问题；当丙烯腈单体和苯乙烯单体的摩尔比低于2：8时，体系不稳定，易导致相分离现象发生，这是因为当苯乙烯含量过多时，易造成聚醚多元醇的苯乙烯接枝体通过偶合形式形成网络结构，导致相分离发生，当丙烯腈单体和苯乙烯单体的摩尔比高于4：6时，环化现象明显，体系易生成许多生色基团(黄色)，导致产品发黄。
在一些优选的实施方式中，所述引发剂为偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)。
在一些优选的实施方式中，所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚(CAS号：3033-62-3)和一缩二丙二醇(CAS号：110-98-5)的混合物，二者质量比为0.3～0.7：0.7～0.3。
在一些优选的实施方式中，所述多异氰酸酯为MDI，购自凯茵化工，型号为巴斯夫Lupranate MIP。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型5～10min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化46～50h，得所述靠枕。
在一些优选的实施方式中，所述聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物购自尤尼威尔化学品(上海)有限公司。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种用于充气浴缸上的靠枕，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A50份，聚合物多元醇20份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物1份，1，2-乙二醇5份，催化剂0.1份，一氟二氯甲烷10份，多异氰酸酯40份。
所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇，所述全PO聚醚多元醇的羟值为54～58mgKOH/g，水分含量≤0.08wt％(购自南通市谦和化工有限公司，型号为GP-220)。
所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。
所述聚醚多元醇B的羟值为33～37mgKOH/g，粘度25℃为560～640cPs(购自南京旗宇化学科技有限公司，型号为PPG-3000)。
所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B(聚醚多元醇B和单体的摩尔比为1：0.6)，搅拌加热至100℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂(引发剂的加入量为单体总质量的3％)，反应1h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体1h，即得聚合物多元醇。
所述丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比为2：8。
所述引发剂为偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)。
所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚(CAS号：3033-62-3)和一缩二丙二醇(CAS号：110-98-5)的混合物，二者质量比为0.3：0.7。
所述多异氰酸酯为MDI，购自凯茵化工，型号为巴斯夫Lupranate MIP。
所述聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物购自尤尼威尔化学品(上海)有限公司。
本例还提供了一种如上所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型5min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化46h，得所述靠枕。
实施例2
实施例2提供了一种用于充气浴缸上的靠枕，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A60份，聚合物多元醇30份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物3份，1，2-乙二醇15份，催化剂0.5份，一氟二氯甲烷20份，多异氰酸酯50份。
所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇，所述全PO聚醚多元醇的羟值为260～300mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％(购自南通市谦和化工有限公司，型号为GP-204)。
所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。
所述聚醚多元醇B的羟值为108～116mgKOH/g，粘度25℃为125～175cPs(购自南京旗宇化学科技有限公司，型号为PPG-1000)。
所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B(聚醚多元醇B和单体的摩尔比为1：0.8)，搅拌加热至125℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂(引发剂的加入量为单体总质量的5％)，反应2h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体2h，即得聚合物多元醇。
所述丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比为4：6。
所述引发剂为偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)。
所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚(CAS号：3033-62-3)和一缩二丙二醇(CAS号：110-98-5)的混合物，二者质量比为0.7：0.3。
所述多异氰酸酯为MDI，购自凯茵化工，型号为巴斯夫Lupranate MIP。
所述聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物购自尤尼威尔化学品(上海)有限公司。
本例还提供了一种如上所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型10min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化50h，得所述靠枕。
实施例3
实施例3提供了一种用于充气浴缸上的靠枕，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A55份，聚合物多元醇25份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物2份，1，2-乙二醇10份，催化剂0.3份，一氟二氯甲烷15份，多异氰酸酯45份。
所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇，所述全PO聚醚多元醇的羟值为105～119mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％(购自南通市谦和化工有限公司，型号为GP-210)。
所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。
所述聚醚多元醇B的羟值为54～58mgKOH/g，粘度25℃为270～340cPs(购自南京旗宇化学科技有限公司，型号为PPG-2000)。
所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B(聚醚多元醇B和单体的摩尔比为1：0.7)，搅拌加热至120℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂(引发剂的加入量为单体总质量的4％)，反应1.5h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体1.5h，即得聚合物多元醇。
所述丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比为3：7。
所述引发剂为偶氮二异丁腈(CAS号：78-67-1)。
所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚(CAS号：3033-62-3)和一缩二丙二醇(CAS号：110-98-5)的混合物，二者质量比为0.5：0.5。
所述多异氰酸酯为MDI，购自凯茵化工，型号为巴斯夫Lupranate MIP。
所述聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物购自尤尼威尔化学品(上海)有限公司。
本例还提供了一种如上所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型8min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化48h，得所述靠枕。
对比例1
将全PO聚醚多元醇改为EO-PO嵌段共聚聚醚多元醇,EO-PO嵌段共聚聚醚多元醇羟值为50～55mgKOH/g，水分含量≤0.2wt％(购自南通市谦和化工有限公司，型号为L-62)，其余同实施例3。
对比例2
将聚醚多元醇B的羟值改为265～295mgKOH/g，粘度25℃为50～80cPs(购自南京旗宇化学科技有限公司，型号为PPG-400)，其余同实施例3。
对比例3
将丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比改为0：1，其余同实施例3。
对比例4
将丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比改为1：9，其余同实施例3。
对比例5
将丙烯腈单体(CAS号：107-13-1)和苯乙烯单体(CAS号：100-42-5)的摩尔比改为6：4，其余同实施例3。
对比例6
将引发剂改为过氧化苯甲酰(CAS号：94-36-0)，其余同实施例3。
对比例7
将聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物的重量份变为0份，其余同实施例3。
性能测试
1、拉伸强度：对实施例1～3和对比例1～7按照标准GB/T6344-2008进行测试，具体见表1。
2、撕裂强度：对实施例1～3和对比例1～7按照标准GB/T10808-200进行测试，具体见表1。
3、耐水解性测试：将实施例1～3和对比例1～7得到的聚氨酯靠枕置于30℃的热水中泡发72h，后观察其形态变化。
表1
Figure BDA0002789765280000121
Figure BDA0002789765280000131
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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，按重量份计，制备原料包括聚醚多元醇A50～60份，聚合物多元醇20～30份，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物1～3份，1，2-乙二醇5～15份，催化剂0.1～0.5份，一氟二氯甲烷10～20份，多异氰酸酯40～50份。
2.根据权利要求1所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述聚醚多元醇A为全PO聚醚多元醇。
3.根据权利要求2所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述全PO聚醚多元醇的羟值为54～300mgKOH/g，水分含量≤0.1wt％。
4.根据权利要求1所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述聚合物多元醇为聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述聚醚多元醇B的羟值为33～116mgKOH/g。
6.根据权利要求4所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述聚醚多元醇B的粘度25℃为125～640cPs。
7.根据权利要求4所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述聚醚多元醇B与苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的制备方法为：在反应瓶中加入聚醚多元醇B，搅拌加热至100～125℃，在氮气的保护气氛下加入丙烯腈单体、苯乙烯单体和引发剂，反应1～2h后，在低于10mmHg的压力下真空脱残余单体1～2h，即得聚合物多元醇。
8.根据权利要求7所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述丙烯腈单体和苯乙烯单体的摩尔比为2～4：8～6。
9.根据权利要求1所述的一种用于充气浴缸上的靠枕，其特征在于，所述催化剂为双(二甲氨基乙基)醚和一缩二丙二醇的混合物，二者质量比为0.3～0.7：0.7～0.3。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的用于充气浴缸上的靠枕的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，按上述重量份称取原料；
S2，将称取好的聚醚多元醇A，聚合物多元醇，聚环氧乙烷-甲基硅氧烷共聚物，1，2-乙二醇，催化剂，一氟二氯甲烷混合，倒入低压发泡机内，形成混合体；
S3，将上述混合体与多异氰酸酯抽入低压发泡机内，混合搅拌均匀后注入模具中；
S4，模塑成型5～10min，进行脱模，脱模后上熟化架熟化46～50h，得所述靠枕。
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