專利名稱：天然植物油基植栽泡棉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然植物油基植栽泡棉的制備方法，屬于聚氨酯泡棉制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，吸水聚氨酯泡棉可用于醫(yī)學(xué)藥敷材料、鮮花插花泥、無土栽培、景觀培育等，應(yīng)用前景非常廣闊。但是，傳統(tǒng)聚氨酯泡棉是傾向于疏水的，吸水率及保水率都非常有限。目前，制備吸水聚氨酯泡棉的方法總體上可以分為兩種。一種是在聚氨酯泡棉的制備過程中，加入具有強(qiáng)吸水能力的添加物如聚丙烯醛等。雖然這種方法對(duì)提高聚氨酯泡棉的吸水能力有一定的效果，但是存在以下幾點(diǎn)缺陷
(1)強(qiáng)吸水物質(zhì)的加入增加了聚氨酯加工的一道工序，增加了額外的成本。(2)強(qiáng)吸水物質(zhì)很難在聚氨酯泡棉中均勻一致的分布，導(dǎo)致不同部位吸水性的差
已(3)經(jīng)多次使用后，強(qiáng)吸水性添加物易從泡棉中脫離出來，導(dǎo)致吸水能力顯著下降。因此，很有必要通過聚氨酯本身材料的改善來獲得強(qiáng)吸水的聚氨酯泡沫。另外一種方法便是在多元醇組分中使用高比重的親水聚醚，在低的異氰酸酯指數(shù)(0. 35 0. 7)下反應(yīng)，通過親水聚醚及羥基本身的親水性來獲得理想的吸水效果。如 US5424338等。但是所用聚醚的活性過高，常導(dǎo)致泡沫的泡孔、工藝過程不易控制，泡沫性能不理想。同時(shí)，以上技術(shù)生產(chǎn)聚氨酯吸水泡棉時(shí)使用的多元醇都來至于石油化工產(chǎn)品。然而作為不可再生的石油資源總有用完的一天，石油價(jià)格的起伏跌宕，石油資源的逐漸耗盡將嚴(yán)重影響聚氨酯行業(yè)的發(fā)展。使用天然植物油等可再生資源對(duì)于聚氨酯行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是意義重大的。本發(fā)明使用植物油聚醚，通過合適的方法制作的泡棉具有良好的吸水、保水性，同時(shí)節(jié)約了石油資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種強(qiáng)吸水、保水且環(huán)保的天然植物油基植栽泡棉及其制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
天然植物油基植栽泡棉，由下列原料制成 A.組合料，按重量比包含
復(fù)合多元醇 100份交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑0 8份
復(fù)合催化劑 0 3份泡沫穩(wěn)定劑 0 4份
發(fā)泡劑0. 2 10份
填料0 50份
B.異氰酸酯，按照異氰酸酯指數(shù)為0. 3 0. 75的比例添加。所述異氰酸酯包括芳香族異氰酸酯和脂肪族異氰酸酯。所述復(fù)合多元醇包括聚醚多元醇、液體聚酯多元醇及植物油多元醇。所述復(fù)合多元醇包含以下的一種或幾種的組合
Polyol 1植物油為基礎(chǔ)，官能度是3 6，羥值28 570mg KOH/g，用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比0% 35% ；
Polyol 2高活性環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的共聚多元醇，官能度是2 6，羥值觀 400 mg KOH/g，用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比40% 80% ；
Polyol 3環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的共聚多元醇，官能度是3 7，羥值100 800 mg KOH/ g,用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比0% 50%。所述交聯(lián)劑是官能度大于2的小分子多元醇或胺類化合物，如甘油、二乙醇胺、三
乙醇胺等。所述擴(kuò)鏈劑是兩個(gè)官能度的小分子多元醇或胺類化合物，如乙二醇、二乙二醇、 丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丁二醇、低分子量的多元醇(PPG)、3，5-二乙基甲苯二胺 (DETDA)、3，5- 二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、4，4’ -雙仲丁氨基二苯基甲烷(DBMDA)。所述交聯(lián)劑與擴(kuò)鏈劑單獨(dú)使用或一起使用。所述復(fù)合催化劑為雙(2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亞乙基三胺、N，N ‘ - 二甲基環(huán)己胺、三乙烯二胺、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和延遲性催化劑中的一種或幾種的復(fù)合催化劑。所述泡沫穩(wěn)定劑為制備聚氨酯的普通軟泡或硬泡所用的泡沫穩(wěn)定劑，如 M0M0MTIVE(邁圖)NIAX* L-3002、NIAX* L-580、DEGUSSA (德固賽 Kegostab B8681、 Tegostab BBF2470,Tegostab B8444、BYK9100 等。所述發(fā)泡劑為水或水與1，1- 二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)或水與二氯甲烷混合物。所述填料為碳酸鈣、陶瓷粉等無機(jī)填料，或鋸末粉、秸稈粉等有機(jī)填料。本發(fā)明采用了環(huán)保的天然植物油多元醇與高活性聚醚配合使用，通過合適的催化劑種類及用量很好地控制了反應(yīng)的活性。由于植物油多元醇與環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷聚醚的不相容性，配合合適的泡沫穩(wěn)定劑，可以得到開孔細(xì)致的泡孔結(jié)構(gòu)。在低的異氰酸酯指數(shù)下， 利用聚醚及羥基本身的親水性、細(xì)致開孔泡孔結(jié)構(gòu)的毛細(xì)現(xiàn)象，制得的聚氨酯泡棉結(jié)構(gòu)細(xì)致，開孔，環(huán)保，具有優(yōu)異的吸水、保水能力，能吸收并保有多倍于其本身重量的水分，且可通過配方調(diào)節(jié)使吸水、保水倍率為O 35倍于其本身重量的水分。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
A.將多元醇按比例混合組成多元醇混合物POLYOL 1: 15%POLYOL 2: 55%
POLYOL 3: 30%
B.以上述多元醇混合物為基數(shù)100份，依次將2份泡沫穩(wěn)定劑畢克BI9100硅油，10 份水溶于上述多元醇混合物，混合均勻作為A料。C.按照異氰酸酯指數(shù)為45的比例，取BASF產(chǎn)粗MDI M20S (B料)，在25°C與A 料反應(yīng)。制得的天然植物油基植載泡棉為硬泡，密度27kg/m3，能吸收并保有23倍于其本身重量的水。實(shí)施例2
A.將多元醇按比例混合組成多元醇混合物 POLYOL 1: 15%POLYOL 2: 65% POLYOL 3: 20%
B.以上述多元醇混合物為基數(shù)100份，依次將2份泡沫穩(wěn)定劑BI9100(畢克化學(xué)產(chǎn))， 1. 5份乙二醇，0. 4份催化劑Dabco 33-LV (空氣化工產(chǎn))，8份水，10份碳酸鈣混溶于上述多元醇混合物，混合均勻作為A料。C.按照異氰酸酯指數(shù)為40的比例，取BASF產(chǎn)粗MDI M20S (B料)，在25°C與A 料反應(yīng)。制得的天然植物油基植載泡棉為半硬泡，密度32kg/m3，能吸收并保有沈倍于其本身重量的水。植物能生產(chǎn)且根系可貫穿泡棉。實(shí)施例3
A.將多元醇按比例混合組成多元醇混合物 POLYOL 1: 10%POLYOL 2: 70% POLYOL 3: 20%
B.以上述多元醇混合物為基數(shù)100份，依次將2份泡沫穩(wěn)定劑L580(邁圖產(chǎn))，1份甘油，0. 35份催化劑Dabco 33-LV(空氣化工產(chǎn))，8份水溶于上述多元醇混合物，混合均勻后加入15份鋸末粉，高速混合均勻。C.調(diào)節(jié)原料溫度至25°C，按照異氰酸酯指數(shù)為40的比例，加入煙臺(tái)萬華產(chǎn)改性 MDI (B料)，在25°C環(huán)境下反應(yīng)成型。制得的天然植物油基植載泡棉密度30kg/m3，能吸收并保有30倍于其本身重量的水。吸水后呈脆性，植物能生產(chǎn)且根系可貫穿泡棉。實(shí)施例4
A.將多元醇按比例混合組成多元醇混合物 POLYOL 1: 10%POLYOL 2: 58% POLYOL 3: 32%
B.以上述多元醇混合物為基數(shù)100份，依次將1份泡沫穩(wěn)定劑degussaB8870 (德固賽產(chǎn))，1份甘油，1.2份催化劑Dabco 33-LV (空氣化工產(chǎn))，0.3份催化劑Dabco BL_19(空氣化工產(chǎn))，7. 5份水溶于上述多元醇混合物混合均勻作為A料。C.取煙臺(tái)萬華產(chǎn)改性MDI作為B料，調(diào)節(jié)AB原料溫度至25°C，按照異氰酸酯指數(shù)為40的比例，使用噴涂發(fā)泡成型。
成型后切除表皮，可吸收并保有20倍于本身重量的水分，可栽培植物。
權(quán)利要求
1.天然植物油基植栽泡棉，其特征在于由下列原料制成A.組合料，按重量比包含復(fù)合多元醇 100份交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑0 8份復(fù)合催化劑 0 3份泡沫穩(wěn)定劑 0 4份發(fā)泡劑0. 2 10份填料0 50份B.異氰酸酯，按照異氰酸酯指數(shù)為0.3 0. 75的比例添加。
2.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述異氰酸酯包括芳香族異氰酸酯和脂肪族異氰酸酯。
3.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述復(fù)合多元醇包括聚醚多元醇、液體聚酯多元醇及植物油多元醇。
4.按照權(quán)利要求3所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述復(fù)合多元醇包含以下的一種或幾種的組合Polyol 1植物油為基礎(chǔ)，官能度是3 6，羥值觀 570mg KOH/g，用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比0% 35% ；Polyol 2高活性環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的共聚多元醇，官能度是2 6，羥值觀 400 mg KOH/g，用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比40% 80% ；Polyol 3環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的共聚多元醇，官能度是3 7，羥值100 800 mg KOH/ g,用量一般是相對(duì)多元醇總量的重量比0% 50%。
5.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述交聯(lián)劑是官能度大于2的小分子多元醇或胺類化合物。
6.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述擴(kuò)鏈劑是兩個(gè)官能度的小分子多元醇或胺類化合物。
7.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于交聯(lián)劑與擴(kuò)鏈劑單獨(dú)使用或一起使用。
8.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述復(fù)合催化劑為雙 (2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亞乙基三胺、N, N ‘ - 二甲基環(huán)己胺、三乙烯二胺、辛酸亞錫、 二月桂酸二丁基錫和延遲性催化劑中的一種或幾種的復(fù)合催化劑。
9.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述泡沫穩(wěn)定劑為制備聚氨酯的普通軟泡或硬泡所用的泡沫穩(wěn)定劑。
10.按照權(quán)利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述發(fā)泡劑為水或水與1，1- 二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)或水與二氯甲烷混合物；所述填料為無機(jī)填料或有機(jī)填料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種天然植物油基植栽泡棉，由組合料和異氰酸酯制成組合料按重量比包含復(fù)合多元醇100份，交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑0～8份，復(fù)合催化劑0～3份，泡沫穩(wěn)定劑0～4份，發(fā)泡劑0.2～10份，填料0～50份。本發(fā)明制得的聚氨酯泡棉結(jié)構(gòu)細(xì)致，開孔，環(huán)保，具有優(yōu)異的吸水、保水能力，能吸收并保有多倍于其本身重量的水分，且可通過配方調(diào)節(jié)使吸水、保水倍率為0～35倍于其本身重量的水分。
文檔編號(hào)C08G101/00GK102276782SQ20111015182
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者朱瓊?cè)? 楊洪啟, 陳俊鈴 申請(qǐng)人:漳州華德高分子應(yīng)用材料科技有限公司