[发明专利]一种疏水溶胀聚氨酯泡沫及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，特别涉及一种疏水溶胀聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，属高分子材料领域。

背景技术

聚氨酯泡沫是一类在发泡剂存在下，由异氰酸酯单体与含有活泼氢（如：—OH、—COOH、—NH—等）的化合物进行加聚反应生成的一种高分子泡沫材料。其主要特征是具有多孔性，相对密度较小。由于其具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学品性能而广泛应用于家具制作、交通运输业、建筑行业、包装材料及军事航天业。

将聚氨酯泡沫应用于处理典型有毒有机污染物、含油废水、各种泄露油品及回收的研究开发还很少，在国内刘海东等对聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能进行了研究（刘海东，聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能的研究，聚氨酯工业，2009，24，6（17-20）），此文献采用全水发泡体系，研究催化剂配比及用量、泡沫稳定剂、粗MDI指数对聚氨酯泡沫吸油性能的影响，制备出具有一定强度，对各种油品及典型有毒有机污染物吸附效果较好的聚氨酯泡沫。但是此类聚氨酯泡沫由于疏水性低，在油水混合物中吸油的同时也吸水，吸水率一般为自身重量的2-4倍。同时泡沫的体积吸附量较小，不利于储存和运输。

发明内容

本发明的目的在于克服现有聚氨酯泡沫疏水性低，体积吸附量小等缺陷。制备出疏水性高同时在吸附过程中伴随溶胀从而提高泡沫的体积吸附量。通过现场发泡制备聚氨酯泡沫克服了泡沫由于储存和运输过程中体积过大所造成的不便。同时通过能够移动的小型发泡机和组合料，到泄露现场发泡制备聚氨酯泡沫快速筑坝拦截泄露污染物并使泄露污染物固化在泡沫基体内。对于泄露到水面的液体污染物则可以有选择的吸附油及有机物从而达到油水分离的目的。

本发明利用硅橡胶高疏水性及在有机物和石油产品中好的溶胀性，把硅氧烷链引入到不饱和端羟基聚丁二烯（不饱和端羟基聚异戊二烯），通过和异氰酸酯反应制备高疏水溶胀聚氨酯泡沫。使所制备的聚氨酯泡沫在吸附泄露的液体有机物和石油产品时同时进行孔的填充和基体的溶胀，从而提高其对泄露的液体有机物和石油产品吸附倍率。

为了实现上述发明目的，其具体技术方案如下：

一种疏水溶胀聚氨酯泡沫，其特征在于：包括按以下重量份数计的组分：

异氰酸酯                    20-40份

多元醇                      35-60份

催化剂                      0.5-3份

泡沫稳定剂                  0.5-3份

发泡剂                      5-10份

开孔剂                      2-10份

阻燃剂                      5-20份；

其优选的重量份数配比为：

异氰酸酯                    30-35份

多元醇                      40-55份

催化剂                      1-2份

泡沫稳定剂                  1-2份

发泡剂                      6-9份

开孔剂                      4-7份

阻燃剂                      10-15份；

上述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯或者异佛尔酮二异氰酸酯；

上述多元醇为硅氧烷接枝疏水性多元醇；

上述催化剂为叔氨类催化剂、有机金属类催化剂或两者的复合催化剂；

其中叔氨类催化剂为市售产品A-1、A-33、A-4、A-400、A-300、A-107、TEDA-33或者TEDA-38，有机金属类催化剂为市售产品T-9、T-22、D-22或者D-19，复合催化剂为前述叔氨类催化剂中的任意一种与有机金属类催化剂中的任意一种按照10:1-1:1的比例复配使用。

上述泡沫稳定剂为有机硅化合物类，具体为市售产品L580、L600、L568、L618、SC155、SC154或者Y10901C。

上述发泡剂为蒸馏水或者去离子水。

上述开孔剂为市售产品C-18、C-25、G-X880、Q100-A或者GX-881。

上述阻燃剂为经过处理的可膨胀石墨，其具体处理步骤如下：