CN113461904B - 一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉及其制备方法，柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉的原料包括高活性聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、聚酯改性MDI和辅助剂，所述辅助剂的组分包括硅酮表面活性剂、胺类催化剂、胺类促进剂、锡类催化剂和水，且所述高活性聚醚多元醇为3510LL，所述聚酯改性MDI为MDI 332。本发明所述聚醚泡棉拥有细腻的手感，具有良好的柔软度，且具有优良的回弹性能，同时还具有良好的物理性能，将“柔软性”“高回弹性”“吸水不膨胀”的特性同集于一体。

Description

一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉及其制备方法
技术领域
本申请涉及聚醚泡棉技术领域，具体涉及一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉及其制备方法。
背景技术
在泡棉领域，目前市场上已有的柔软高弹泡棉，通常是不能将“柔软性”、“高回弹性”、“吸水不膨胀”的特性同集于一泡棉。
发明内容
针对上述技术问题，本申请提出一种集柔软性、高回弹性和吸水不膨胀特性的聚醚泡棉。
一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉，包括以下重量百分比的成分：
高活性聚醚多元醇 65.4-73.2%；
甲苯二异氰酸酯 5.85-7.64%
聚酯改性MDI 17.57-22.93%
辅助剂 3.38-4.03%；
所述辅助剂包括以下重量百分比的成分：
硅酮表面活性剂 21.03-21.74%；
胺类催化剂 5.66-9.78%；
胺类促进剂 23.38-25.89%；
锡类催化剂 1.08-1.29%；
水 43.50-46.77%，
其中，所述高活性聚醚多元醇为3510LL，所述聚酯改性MDI为MDI 332。
作为优选，所述胺类催化剂为三乙烯二胺和一缩二丙二醇的混合物。
作为优选，所述胺类促进剂为二乙醇胺和三乙醇胺的混合物。
作为优选，所述胺类促进剂中二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为1.60-1.75:1。
作为优选，所述锡类催化剂为辛酸亚锡T-9。
本申请提供一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、预混：将高活性聚醚多元醇与辅助剂混合并搅拌均匀后获得第一预混物；将甲苯二异氰酸酯与聚酯改性MDI混合并搅拌均匀后获得第二预混物；
步骤2、高速混合：将所述步骤1获得的第二预混物加入第一预混物中，搅拌至混合均匀后获得混合物；
步骤3、反应：将步骤2中获得的混合物在室温静置1-3天，获得柔软高弹聚醚泡棉。
作为优选，所述步骤2中搅拌的速度为3500-6000转/分钟。
本申请所述柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉利用聚酯改性二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和甲苯二异氰酸酯形成的M/T体系加表面活性剂、催化剂、辅助剂和水发泡制备而成，制得硬度为12-17Asker F的聚醚泡棉，获得的聚醚泡棉拥有细腻的手感，具有良好的柔软度，且具有优良的回弹性能，回弹率达到55%以上，同时还具有良好的物理性能，又具有吸水不膨胀的特性，从而集柔软、高弹、吸水不膨胀于一体。
附图说明
图1为实施例1所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
图2为实施例2所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
图3为实施例3所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
图4为实施例4所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
图5为对比例3所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
图6为对比例4所述的聚醚泡棉吸水前和吸水后的对比图；
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：
本申请所述柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉采用以下方法制备而成：
步骤1、预混：将高活性聚醚多元醇与辅助剂混合并搅拌均匀后获得第一预混物；将甲苯二异氰酸酯与聚酯改性MDI混合并搅拌均匀后获得第二预混物；
步骤2、高速混合：将所述步骤1获得的第二预混物加入第一预混物中，搅拌至混合均匀后获得混合物；
步骤3、反应：将步骤2中获得的混合物在室温静置1-3天，获得柔软、高弹、吸水不膨胀聚醚泡棉。
具体的，本申请实施例中所述高活性聚醚多元醇为3510LL，聚酯改性MDI为MDI332，所述胺类催化剂为三乙烯二胺和一缩二丙二醇的混合物，所述胺类促进剂为二乙醇胺和三乙醇胺的混合物，所述锡类催化剂为辛酸亚锡T-9，所述硅酮表面活性剂为德国赢创EVONIK的B8716LF2。
基于上述内容，提出本申请的实施例，实施例1-4的聚醚泡棉的各组分的质量百分比如表1所示。
表1
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
高活性聚醚多元醇 65.40% 68.70% 70.17% 73.20%
甲苯二异氰酸酯 7.64% 6.87% 6.53% 5.85%
聚酯改性MDI 22.93% 20.61% 19.65% 17.57%
辅助剂 4.03% 3.82% 3.65% 3.38%
实施例1-4中的辅助剂的各组分的重量百分比如表2所示。
表2
组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
表面活性剂 21.03% 21.58% 21.11% 21.74%
胺类催化剂 5.66% 7.19% 7.68% 9.78%
二乙醇胺 9.71% 8.99% 9.60% 8.69%
三乙醇胺 16.18% 14.39% 15.35% 15.21%
锡类催化剂 1.29% 1.08% 1.15% 1.08%
水 46.13% 46.77% 45.11% 43.50%
提出本申请的对比例，对比例1-6中采用下述聚醚泡棉的制备方法制备而成，其中对比例1-6的聚醚泡棉的各组分的质量百分比如表3所示。
表3
成份 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
聚醚多元醇 65.9% 72.07% 74.39% 61.73% 66.08% 66.08%
甲苯二异氰酸酯 - 18.45% 19.71% - 7.6% 7.6%
改性MDI 24.25% - - 33.95% 22.8% 22.8%
辅助剂 9.85% 9.48% 5.9% 4.32% 3.52% 3.52%
对比例1-6中辅助剂的各组分的质量百分比如表4所示。
表4
成份 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6
硅酮表面活性剂 6.69% 7.6% 15.15% 35.71 % 18.8% 18.8%
胺类催化剂 3.35% 1.52% 3.79% 17.14% 7.52% 7.52%
锡类催化剂 0.27% 2.28% 1.51% 8.57% 1.31% 1.31%
水 66.93% 12.55% 22.73% 38.58% 47.93% 47.93%
二乙醇胺 1.34% - - - 9.4% 9.4%
三乙醇胺 5.35% - - - 15.04% 15.04%
二氯甲烷 16.07% 76.05% 56.82% - - -
对比例1-6中的胺类催化剂均由三乙烯二胺和一缩二丙二醇混合而成，锡类催化剂为辛酸亚锡T-9。
对比例1中的聚醚多元醇为高活性聚醚多元醇3510LL，改性MDI为聚酯改性MDI332，硅酮表面活性剂为B8716LF2；
对比例1与实施例的区别在于未加入甲苯二异氰酸酯T-80,其性能方面不如实施例,通过数据对比可知,柔软度以及回弹性都不如实施例。
对比例2中的聚醚多元醇是聚醚多元醇5616S，甲苯二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯T-80，硅酮表面活性剂为UF-5866；
此配方为普通聚醚多元醇5616S通过添加大量的二氯甲烷以及低指数来达到相应的柔软度。然而添加大量的二氯甲烷对环境不利，并且泡棉在物理性能（如拉伸强度以及压缩变形率）方面较差。
对比例3中的聚醚多元醇的由75%的聚醚多元醇5616S和25%的聚醚多元醇4703组成，甲苯二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯T-80，硅酮表面活性剂为UF-5866；
此配方相比于对比例2中加入了聚醚多元醇4703，在保证柔软度的前提下，可以少加二氯甲烷，但是物理性能方面也未能使之变更好，并且泡棉还容易吸水膨胀。
对比例4中的聚醚多元醇由75%的聚醚多元醇4703和17%的聚醚多元醇331以及8%的接枝聚醚多元醇3630组成；改性MDI为MDI3224；硅酮表面活性剂为UF-5866；
此配方相比于实施例泡棉其优点在于更加的细腻以及柔软，但其缺点也更加明显：回弹率差，拉伸强度差，压缩变形率差，吸水容易膨胀。
对比例5中的聚醚多元醇是聚醚多元醇5616S，甲苯二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯T-80，改性MDI为聚酯改性MDI332，硅酮表面活性剂为B8716LF2;
此配方与实施例的区别在于聚醚多元醇选用普通聚醚多元醇5616S,此配方体系生成的泡棉较胀气且闭孔,容易导致泡棉收缩,压缩变形率和回弹率都较差。
对比例6中的聚醚多元醇是聚醚多元醇3510LL，甲苯二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯T-80，改性MDI为改性MDI3224，硅酮表面活性剂为B8716LF2;
此配方与实施例的区别在于改性MDI选用MDI3224，此配方体系生成的泡棉较实施例泡棉略柔软些，但是压缩变形率和回弹率都较差。
将实施例1-4和对比例1-6制得的聚醚泡棉进行性能测试，其中，
采用测试标准ASTM D792测试聚醚泡棉的密度；
采用测试标准ASTM D2240测试聚醚泡棉的硬度；
采用国标测试GB/T 6670-2008测试聚醚泡棉的回弹率；
采用国标测试GB/T 6344-2008测试聚醚泡棉的拉力、延伸率；
采用国标测试GB/T 6669-2008测试聚醚泡棉的压缩变形率。
上述实施例与对比例配方制成的聚醚泡棉的性能检测结果如表5所示。
表5
Figure 988125DEST_PATH_IMAGE002
通过上述实施例与对比例数据以及结合现有技术的分析对比可得此结果：普通泡棉在现有技术方面不能将“柔软性”“高回弹性”“吸水不膨胀”等特性同集于一泡棉。而实施例的泡棉可以将“柔软性”“高回弹性”“吸水不膨胀”的特性同集于一体。

Claims (5)

1.一种柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：
高活性聚醚多元醇 65.4-73.2%；
甲苯二异氰酸酯 5.85-7.64%
聚酯改性MDI 17.57-22.93%
辅助剂 3.38-4.03%；
所述辅助剂包括以下重量百分比的成分：
硅酮表面活性剂 21.03-21.74%；
胺类催化剂 5.66-9.78%；
胺类促进剂 23.38-25.89%；
锡类催化剂 1.08-1.29%；
水 43.50-46.77%，
其中，所述高活性聚醚多元醇为3510LL，所述聚酯改性MDI为MDI 332，所述胺类催化剂为三乙烯二胺和一缩二丙二醇的混合物，所述胺类促进剂为二乙醇胺和三乙醇胺的混合物。
2.根据权利要求1所述的柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉，其特征在于，所述胺类促进剂中二乙醇胺和三乙醇胺的质量比为1.60-1.75:1。
3.根据权利要求1所述的柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉，其特征在于，所述锡类催化剂为辛酸亚锡T-9。
4.一种如权利要求1-3任一项所述柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、预混：将高活性聚醚多元醇与辅助剂混合并搅拌均匀后获得第一预混物；将甲苯二异氰酸酯与聚酯改性MDI混合并搅拌均匀后获得第二预混物；
步骤2、高速混合：将所述步骤1获得的第二预混物加入第一预混物中，搅拌至混合均匀后获得混合物；
步骤3、反应：将步骤2中获得的混合物在室温静置1-3天，获得柔软高弹聚醚泡棉。
5.根据权利要求4所述柔软、高弹、吸水不膨胀的聚醚泡棉的制备方法，其特征在于，所述步骤2中搅拌的速度为3500-6000转/分钟。
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