[发明专利]一种超高密度聚氨脂软泡及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高密度聚氨脂软泡及其制备方法，属于聚氨酯材料技术领域。具体公开了所述超高密度聚氨脂软泡的原料按质量份数计包括以下组分：聚酯多元醇40～50份、聚醚多元醇40～50份、丙三醇10～20份、甲苯二异氰酸酯30～40份、泡沫稳定剂4～5份、锡催化剂0.5～1份、醇类催化剂0.5～1份、物理发泡剂3～4份和水0.5～1份。本发明通过合理设计聚氨酯软泡各原料的组成以及用量，制备出超高密度的聚氨酯软泡，其密度可超过200kg/m³，所制备的超高密度聚氨酯软泡同时还具备回弹性高，力学性能好等优点。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料技术领域，特别涉及一种超高密度聚氨脂软泡及其制备方法。

背景技术

聚氨酯软泡，指的是软质聚氨酯泡沫塑料，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。按泡沫密度方式，聚氨酯软泡制品大体分为低密度、高密度、中密度几种。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，模塑软泡是通过间隙法工艺直接将原料混合后注入模具发泡成所需形状的泡沫制品。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。

聚氨酯软泡的应用十分广泛，但是，目前聚氨酯软泡密度最高仅能达到170kg/m³左右，因此，对聚氨酯软泡进行改性，制备出更高密度的聚氨酯软泡，以满足聚氨酯软泡在更多领域中的应用是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高密度聚氨脂软泡及其制备方法，通过调整聚氨酯泡沫的配方以及各组分的用量，制备出密度超过200kg/m³的超高密度聚氨酯软泡，制备的聚氨酯软泡回弹性高，力学性能好。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明的技术方案之一：提供一种超高密度聚氨脂软泡，原料按质量份数计包括以下组分：聚酯多元醇40～50份、聚醚多元醇40～50份、丙三醇10～20份、甲苯二异氰酸酯(TDI)30～40份、泡沫稳定剂4～5份、锡催化剂0.5～1份、醇类催化剂0.5～1份、物理发泡剂3～4份和水0.5～1份。

本发明通过同时选用聚酯多元醇和聚醚多元醇为反应原料，聚酯多元醇的加入使制得的超高密度聚氨酯软泡的弹性高；同时，本发明通过加大甲苯二异氰酸酯的用量，能够形成更多的氨基甲酸酯基团，形成氢键等物理交联点的能力强，增加了聚氨酯软泡的内聚力，使得聚氨酯软泡的密度和弹性提升。

本发明选用丙三醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯为主要反应原料，其中丙三醇不仅能够交联各物质，还可以对聚酯多元醇和聚醚多元醇进行扩链，不仅使制得的聚氨酯软泡密度进一步提升，还能够增强制得材料的力学性能和耐磨性能。

本发明选用的发泡剂为物理发泡剂，其起泡力较低，在满足对聚氨酯软泡进行泡沫开孔的前提下，减少泡孔的密度及体积，配合较高的泡沫稳定剂用量，使制得的聚氨酯软泡在密度提高的同时，其回弹性也能够得到保障。

本发明所使用的醇类催化剂的取代基为给电子基，催化剂的pKa值高，催化活性强。

优选的，所述超高密度聚氨脂软泡，原料按质量份数计包括以下组分：聚酯多元醇45份、聚醚多元醇45份、丙三醇15份、甲苯二异氰酸酯30份、泡沫稳定剂5份、锡催化剂0.5份、醇类催化剂0.5份、物理发泡剂3.5份和水0.8份。

优选的，所述聚酯多元醇的官能度为2～3，分子量为1000～2000；所述聚醚多元醇的官能度为2～3，分子量为1000～3000。