[发明专利]一种制备在水中可快速沉降的聚氨酯泡沫的方法

说明书

本发明提供一种制备在水中可快速沉降的聚氨酯泡沫的方法，涉及高分子聚合物材料制备技术领域。该方法包括：（1）取40‑80重量份聚醚多元醇A、5‑30重量份聚醚多元醇B、5‑20重量份聚醚多元醇C和0‑20重量份聚合物多元醇D，搅拌均匀；（2）在100重量份步骤（1）所得物料中，加入1‑6重量份水、0.05‑3重量份催化剂、0.1‑2重量份泡沫稳定剂和0‑50重量份填料，搅拌均匀；（3）在步骤（2）所得混合物中，加入30‑70重量份异氰酸酯E，搅拌后发泡，熟化，得到聚氨酯泡沫。本发明采用一步法发泡、不需要加入任何吸水助剂，制得的聚氨酯泡沫吸水保水力能力强，可快速沉入水底、在水中可重复使用。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物材料制备技术领域，具体涉及一种制备在水中可快速沉降的聚氨酯泡沫的方法。

背景技术

聚氨酯是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物相互反应而得。由于所使用原料官能度的不同，聚氨酯制品可以制成线型或体型结构的高分子聚合物。其聚合物结构的多样化的特，使得聚氨酯类高分子聚合物可以用来制造塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂等产品。近几十年，聚氨酯行业飞速发展，由于多元醇和异氰酸酯各种不同的组合，制备出了一系列不同性能的聚氨酯产品，特别是在聚氨酯泡沫领域发展更是迅速。

随着社会的发展的需要，对聚氨酯泡沫材料也提出了新的要求，在亲水领域要求泡沫有叫强的吸水、保水能力；在过滤棉领域要求泡沫有较大的孔径和极高的开孔率。在环境保护和环境治理中，会用到一些聚氨酯材料，聚氨酯泡沫有吸附效果好、解吸容易、可以反复使用等优点，可作为环境保护领域污水治理等技术的吸附剂或载体。美国环保局将其列为废水生物处理的一项新兴材料聚氨酯泡沫块载体，密度小于水，填料呈多孔状，表面和内部均长满微生物，既可以生物膜法为主独立运行，也可投加到活性污泥处理池以提高处理效率。

现有技术中，能够快速在水中沉降的聚氨酯泡沫中添加了吸水助剂，因此，不能再重复使用；另外，是采用了先制备预聚体，然后再发泡的制备方法，较为繁琐，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备在水中可快速沉降的聚氨酯泡沫的方法，不需要加入任何吸水助剂，制得的聚氨酯泡沫吸水保水力能力强，可快速沉入水底、在水中可重复使用；采用一步法发泡，操作简单、安全。

本发明的另一目的是提供聚氨酯软泡材料在水处理载体方面的应用。

本发明的目的采用如下技术方案实现。

一种制备在水中可快速沉降的聚氨酯泡沫的方法，包括如下步骤：

(1)在20-30℃条件下，取40-80重量份聚醚多元醇A、5-30重量份聚醚多元醇B、5-20重量份聚醚多元醇C和0-20重量份聚合物多元醇D，搅拌均匀；

(2)在20-30℃条件下，在100重量份步骤(1)所得物料中，加入1-6重量份水、0.05-3重量份催化剂、0.1-2重量份泡沫稳定剂和0-50重量份填料，搅拌均匀；

(3)在20-30℃条件下，在步骤(2)所得混合物中，加入30-70重量份异氰酸酯E，搅拌后发泡，熟化，得到聚氨酯泡沫。

在本发明中，所述聚醚多元醇A是官能度为3、数均分子量为3000-6000、环氧乙烷质量百分含量为40-80％的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；所述聚醚多元醇B是官能度为2、数均分子量为1000-4000、环氧乙烷质量百分含量为5-15％的环氧丙烷环氧乙烷共聚醚；所述聚醚多元醇C是官能度为4-8、数均分子量为1000-3000、环氧乙烷质量百分含量为30-70％的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚；所述聚合物多元醇D为所述聚醚多元醇A与苯乙烯、丙烯腈在引发剂作用下接枝共聚而成的，固含量为25％-40％，丙烯腈和苯乙烯质量比为1-2:1。

在本发明中，所述催化剂为A-1、A-33、三亚乙基二胺、N-甲基吗啡啉、三乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、乙二胺、二甲基乙醇胺、六亚甲基四胺中的一种或两种以上的混合物。