[发明专利]一种聚氨酯软质泡沫及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯软质泡沫及其生产方法。

背景技术

聚氨酯软质泡沫塑料，简称聚氨酯软泡，是一种具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是聚氨酯制品中用量最大的一种聚氨酯产品。 

聚氨酯软泡多为开孔结构，具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等性能，主要用作家具垫材、床垫、交通工具座椅坐垫等垫材，工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料、包装材料及隔热材料等。

按软硬程度，即耐负荷性能的不同，聚氨酯软泡可以分为普通软泡、超柔软泡、高承载软泡、高回弹软泡等，其中高回弹软泡、高承载软泡一般用于制造座垫、床垫。按生产工艺的不同，聚氨酯软泡又可分为块状软泡和模塑软泡，块状软泡是通过连续法工艺生产出大体积泡沫再切割成所需形状的泡沫制品。这类块泡主要用于各种家具的座垫、靠背和扶手；用作全泡汪体的床垫和内弹簧床垫的上衬垫；用于各类车辆的座垫和靠垫等。块泡的概略应用分布如下：各种家具垫料占40%；床垫占25%；运输业占20%；其他占25%。

聚氨酯软泡的主要用途包括以下几个方面：

垫材：如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料，垫材也是软泡用量最大的应用领域。

吸音材料：开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能，可用作室内隔音材料。

传统的聚醚多元醇的生产是环氧化物（环氧丙烷，环氧乙烷）在KOH作用下按阴离子聚合机理进行，在聚合中存在两种竞争性反应：（1）在环氧丙烷上的开环聚合生产聚醚多元醇；（2）碱作用甲基产生副反应，生成烯丙醇。而烯丙醇可形成较高的不饱和度，使聚醚的实际官能度减低，分子链的增长受到限制，最终造成聚氨酯软质泡沫性能的减低。

为了解决上述问题，现在很多聚醚多元醇生产厂家采用了一种由含双金属催化剂制备的分子量为3000～5000，官能度为2.0～3.0，不饱和值小于0.03mol/kg的聚醚多元醇。所述的双金属通常为锌和钴或铁等，常用的原料为氯化锌和钴氢化钾等，一般方法为把钴氢化钾的水溶液滴加到氯化锌的水溶液中，通过配合，形成具有完好结晶性的钴氢化锌配合物。使用上述双金属催化剂制备上述聚醚多元醇的方法为：由甘油为起始剂，由环氧丙烷开环聚合而得到的聚醚多元醇。该方法制备的聚醚多元醇很好地解决了传统的聚醚多元醇带来的以上问题。然而，由于国内泡沫生产企业无论从配方到生产工艺都习惯于传统方法生产的聚醚多元醇的使用，在使用新方法（双金属催化剂）生产的聚醚多元醇时，常常出现配方宽容度窄，生产不稳定，泡沫闭孔和/或易开裂，且难于调整等问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种配方宽容度宽、生产稳定、泡沫机械性能好的聚氨酯软质泡沫。

本发明的另一目的在于提供这种聚氨酯软质泡沫的生产方法。

技术方案：本发明所述的聚氨酯软质泡沫，其特征在于：包括多元醇组分和异氰酸酯组分；所述多元醇组分和异氰酸酯组分的质量比为1:1～1.5；

所述多元醇组分包括：聚醚多元醇100份；水2～5份；物理发泡剂0～10份；胺催化剂0.2～1份；锡催化剂0.1～0.5份；有机硅类表面活性剂0.5～1.5份；发泡调节剂1～10份；以重量份计；

所述聚醚多元醇为使用双金属催化剂生产的的分子量为3000～5000，官能度为2.0～3.0，不饱和值小于0.03mol/kg的聚醚多元醇；

所述异氰酸酯组分为二元、三元或多元异氰酸酯物质中的任意一种或几种，比较优选的如甲苯二异氰酸酯或4,4’—亚甲基二亚苯基二异氰酸酯；所述甲苯二异氰酸酯优选为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6--甲苯二异氰酸酯按重量比为80：20或65：35的比例组成的混合物。

所述物理发泡剂为低沸点类物质，如二氯甲烷、三氯一氟甲烷（F11）、二氯二氟甲烷（F12）、三氯三氟乙烷（F113）、二氯一氟乙烷（HCFC-141b）、丁烷、异丁烷、戊烷或环戊烷中的任意一种或几种。

所述胺催化剂优选为二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、二（2,2—二甲氨基）乙基醚或四甲基二亚乙基三胺中的任意一种或几种。

所述锡催化剂优选为二乙酸二丁锡、辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或几种。

所述有机硅类表面活性剂优选为聚硅氧烷与聚氧化烯烃的共聚物，其是先由氯硅烷进行水解生成聚硅氧烷，再与聚醚缩合而成的无色油状粘稠透明液体。