[发明专利]一种慢速水性聚氨酯发泡材料及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种慢速水性聚氨酯发泡材料的制备工艺，包括以下步骤：S1，将多异氰酸酯与多元醇反应制备NCO基团封端的预聚体；S2，按摩尔比，将1.2mol的封端剂，1mol的NCO基团封端的预聚体，在乙酸乙酯溶液中，温度为30℃，搅拌均匀，制成黑料固化剂，记为A；S3，按质量比，将多元醇20‑80份、催化剂1‑2份、消泡剂0.5‑1份和水1‑1.5份在温度为60℃，搅拌均匀后，制成树脂部分，记为B；S4，将A和B充分混合搅拌均匀，加入65℃模具中，经15min后，发生发泡反应，生长成聚氨酯发泡材料。其能够将聚氨酯发泡和凝胶时间大幅度延长，不仅可以使用不同粘度的原料，还可以通过物理共混的方法降低成本，扩大了应用范围，节能环保。

技术领域

本发明涉及聚氨酯复合材料及其制备领域，具体涉及一种慢速水性聚氨酯发泡材料及其制备工艺。

背景技术

聚氨酯发泡材料在航空、军事、建筑及服装等众多领域有着广泛的应用。现有聚氨酯发泡材料及技术均是在高速搅拌的条件下，迅速将混合料倒入磨具中，进行凝胶发泡。由于聚氨酯发泡材料体系的凝胶与发泡需均衡反应的特性，凝胶使得聚氨酯材料具有一定的支撑强度，发泡可使得聚氨酯聚氨酯内部形成众多的孔洞结构，聚氨酯发泡材料体系一般搅拌时间是10-20s，倒入磨具时间是30-50s，即50s内完成搅拌和注模工艺流程，否则聚氨酯材料在搅拌过程中发泡成型，导致产品失败。在短暂的工艺窗内要求聚氨酯发泡材料的原料需粘度较低，有利于在短时间内搅拌均匀并在模具中充分流淌填充，一般要求粘度不能高于2000mPa.s，对原料、工艺的要求严格，同时在化工技术和效率没有大幅度提升的情况下，聚氨酯发泡材料的成本无法获得显著的降低，这就限制了聚氨酯发泡材料的生产和应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种慢速水性聚氨酯发泡材料及其制备工艺，其能够将聚氨酯发泡和凝胶时间大幅度延长，不仅可以使用不同粘度的原料，还可以通过物理共混的方法降低成本，扩大了应用范围，节能环保。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种慢速水性聚氨酯发泡材料的制备工艺，包括以下步骤：

S1，将多异氰酸酯与多元醇反应制备NCO基团封端的预聚体；

S2，按摩尔比，将1.2mol的封端剂，1mol的NCO基团封端的预聚体，在乙酸乙酯溶液中，温度为30℃，搅拌均匀，制成黑料固化剂，记为A；

S3，按质量比，将多元醇20-80份、催化剂1-2份、消泡剂0.5-1份和水1-1.5份在温度为60℃，搅拌均匀后，制成树脂部分，记为B；

S4，将A和B充分混合搅拌均匀，加入65℃模具中，经15min后，发生发泡反应，生长成聚氨酯发泡材料。

作为优选的，所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

作为优选的，所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚醚多元醇、分子量为2000的聚醚多元醇、分子量为6000的聚醚多元醇或分子量为100的聚醚多元醇，所述聚酯多元醇为分子量为1400聚酯多元醇、分子量为1100的聚酯多元醇、分子量为300的聚酯多元醇或分子量为200的聚酯多元醇。

作为优选的，包括以下步骤：

S1，将多异氰酸酯与多元醇反应制备NCO基团封端的预聚体；

S2，按摩尔比，将1.2mol的封端剂，1mol的NCO基团封端的预聚体，在乙酸乙酯溶液中，温度为30℃，搅拌均匀，制成黑料固化剂，记为A；

S3，按质量比，将聚醚多元醇20-30份、聚酯多元醇30-50份、催化剂1-2份、消泡剂0.5-1份和水1-1.5份在温度为60℃，搅拌均匀后，制成树脂部分，记为B；