模塑慢回彈脹氣泡棉及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚氨酯發(fā)泡制備技術(shù)，特別涉及MDI低密度發(fā)泡技術(shù)，具體是與MDI全 水發(fā)泡45kg/m 3模塑慢回彈脹氣泡綿原料配方及制備方法有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯慢回彈泡沫具有順應(yīng)承載物形狀的特性，承載物不會有壓迫、刺疼感。用聚 氨酯慢回彈泡沫制備的枕頭、床墊、坐墊具有舒緩壓力，促進(jìn)血液循環(huán)的功效。
[0003] 多亞甲基多苯基異氰酸酯俗稱MDI (已下均用MDI表述）固化速率比甲苯二異氰 酸酯俗稱TDI (已下均用TDI表述）快，其優(yōu)勢在于制備中、高密度的泡沫體（密度高于 50kg/m3)的泡沫。現(xiàn)有制備密度低于50kg/m 3的泡沫，主要使用TDI或MDI與TDI混合體 系，在使用全MDI體系中往往添加物理發(fā)泡劑MC(二氯甲烷）、HCFC-141B ( -氟二氯乙烷）、 戊烷。
[0004] 制備低密度聚氨酯慢回彈泡沫體主要成份如下：
[0005] I，a料TDI或MDI與TDI的混合料；
[0006] 2, b料聚醚、催化劑、交聯(lián)劑或擴(kuò)鏈劑、表面活性劑、發(fā)泡劑的預(yù)混料。
[0007] 生產(chǎn)工藝流程如下：
[0008] 1，將a料（MDI)、b料投入發(fā)泡機(jī)與之相對應(yīng)的料缸內(nèi)，料溫控制在22?28°C間； [0009] 2,依據(jù)反應(yīng)指數(shù)設(shè)定a料、b料的流量，所謂的反應(yīng)指數(shù)是指異氰酸酯基團(tuán)與相對 應(yīng)的與異氰酸酯基團(tuán)具有反應(yīng)活性氫物質(zhì)的當(dāng)量數(shù)的比值，反應(yīng)指數(shù)是70?80% ;
[0010] 3, a料、b料通過發(fā)泡機(jī)混合頭充分?jǐn)嚢杌旌瞎嘧⒌侥＞邇?nèi)，模具的溫度控制在 40 ?60 °C 間；
[0011] 4,6?10分鐘后即可。
[0012] 上述方法制備的低密度聚氨酯慢回彈泡沫體存在如下缺陷：
[0013] 1，TDI已被歸入劇毒化學(xué)品目錄，使用TDI生產(chǎn)時蒸汽含量大，對眼、呼吸道黏膜 和皮膚有刺激作用，并引起支氣管哮喘；
[0014] 2, MC有中度毒性，麻醉性，可視為一種對人體潛在的致癌物；
[0015] 3, HCFC-141B是一種過渡性的發(fā)泡劑，根據(jù)國家環(huán)保部中國聚氨酯泡沫行業(yè) HCFC-141B第一階段的淘汰計(jì)劃，到2015年全部完成冰箱、冰柜、冷藏集裝箱和小家電三行 業(yè)的聚氨酯硬泡中HCFC-141B的淘汰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的目的在于提供一種MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡綿及制備方 法，令使用安全，且加工無污染。
[0017] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0018] MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，由以下原料制備而成：
[0019] MDI體系異氰酸醋，官能度是2?3NCO值26?30 ;
[0020] 聚醚多元醇；
[0021] 表面活性劑；
[0022] 發(fā)泡劑；
[0023] 催化劑；
[0024] 交擴(kuò)鏈劑；
[0025] 其中，所述的聚醚多元醇由以下材料混合而成：
[0026] polyolA 官能度是 3,輕值 32 ?60mgK0H/g ;
[0027] polyolB 官能度是 2,羥值 240 ?260mgK0H/g ;
[0028] polyolC 官能度是 3,羥值 240 ?260mgK0H/g ;
[0029] polyolD 官能度是 3,羥值 20 ?28mgK0H/g ;
[0030] 各種多元醇相對聚醚多元醇總量的重量比例是polyolA 30%?60%、polyolB 10%?30%、polyolC 10%?30%、polyolD 10%?20% ;
[0031] 所述的表面活性劑為邁圖 1^-3002、1^-580、1^-8002、￥-10366，贏創(chuàng)88715、88158選 用一種或幾種搭配，用量為100份聚醚多元醇的重量比1 %?6% ;
[0032] 所述的發(fā)泡劑為&0,用量為100份聚醚多元醇的重量比1 %?4% ;
[0033] 所述的催化劑為三亞乙基二胺溶液、70%雙（二甲氨基乙基）醚溶液、酸封閉雙 (二甲氨基乙基）醚溶液、二甲基乙醇胺、酸封閉三亞乙基胺選一種或幾種搭配，用量為100 份聚醚多元醇的重量比〇. 1 %?2% ;
[0034] 所述的交擴(kuò)鏈劑，官能度是2,小分子量的多元醇或胺類化合物，用量為100份聚 醚多元醇的重量比1 %?4%。
[0035] 所述MDI全水發(fā)泡45KG/m3模塑慢回彈脹氣泡棉的制備方法，是經(jīng)MDI體系異氰酸 酯和聚醚多元醇充分混合反應(yīng)制得的，工業(yè)生產(chǎn)主要設(shè)備有低壓或高壓發(fā)泡機(jī)、鋁制模具、 模具加熱器，工藝流程如下：
[0036] 第一步，將聚醚多元醇、表面活性劑、交擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑、催化劑按照配比充分混合 制得預(yù)混料即b料；
[0037] 第二步，MDI體系異氰酸酯即a料，將a料、b料投入發(fā)泡機(jī)與之相對應(yīng)的料缸內(nèi)， 料溫控制在22?28 °C間；
[0038] 第三步，依據(jù)反應(yīng)指數(shù)設(shè)定a料、b料的流量，所謂的反應(yīng)指數(shù)是指異氰酸酯基團(tuán) 與相對應(yīng)的與異氰酸酯基團(tuán)具有反應(yīng)活性氫物質(zhì)的當(dāng)量數(shù)的比值，反應(yīng)指數(shù)是75?90% ;
[0039] 第四步，a料、b料通過發(fā)泡機(jī)混合頭充分?jǐn)嚢杌旌虾螅杂砂l(fā)泡，即制得密度約 45kg/m 3的泡綿。
[0040] 其中，第四步，a料、b料通過發(fā)泡機(jī)混合頭充分?jǐn)嚢杌旌瞎嘧⒌侥＞邇?nèi)，模具的溫 度控制在50?60°C間；6?7分鐘后即可制得密度約45kg/m 3模塑慢回彈脹氣枕頭。
[0041] 采用上述方案后，本發(fā)明使用全MDI體系異氰酸酯即不含TDI，水為發(fā)泡劑，不含 物理發(fā)泡劑MC、141B、戊烷，制備模塑密度45kg/m3的泡沫。MDI的飽和蒸汽濃度（25°C計(jì)算 值）< 0· 15mg/m3,而TDI的飽和蒸汽濃度（25°C計(jì)算值）約184. 86mg/m3,使用MDI生產(chǎn)不 會對人體產(chǎn)生傷害。MDI固化速率比TDI快，其優(yōu)勢在于制備密度在50kg/m 3以上的中、高 密度泡沫體，MDI全水發(fā)泡密度低于50kg/m3的軟質(zhì)泡沫體是本領(lǐng)域的難題之一。其次本發(fā) 明使用全水發(fā)泡劑，水在發(fā)泡反應(yīng)中產(chǎn)生微量的二氧化碳，對大氣污染幾乎為零?？傊?發(fā)明使用安全，且加工無污染。
【附圖說明】
[0042] 圖1是本發(fā)明的拉伸測試圖；
[0043] 圖2是本發(fā)明的撕裂測試圖；
[0044] 圖3是本發(fā)明的壓縮測試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 實(shí)例 1
【主權(quán)項(xiàng)】
LMDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于由以下原料制備而成： MDI體系異氰酸酯，官能度是2?3NC0值26?30 ; 聚醚多元醇； 表面活性劑； 發(fā)泡劑； 催化劑； 交擴(kuò)鏈劑； 其中，所述的聚醚多元醇由以下材料混合而成： polyolA官能度是3,羥值32?60mgK0H/g ; polyolB 官能度是 2,羥值 240 ?260mgK0H/g ; polyolC 官能度是 3,羥值 240 ?260mgK0H/g ; polyolD官能度是3,輕值20?28mgK0H/g ; 各種多元醇相對聚醚多元醇總量的重量比例是polyolA 30 %?60 %、polyolB 10%?30%、polyolC 10%?30%、polyolD 10%?20% ; 所述的表面活性劑用量為100份聚醚多元醇的重量比1 %?6% ; 所述的發(fā)泡劑用量為100份聚醚多元醇的重量比1 %?4% ; 所述的催化劑用量為100份聚醚多元醇的重量比〇. 1 %?2% ; 所述的交擴(kuò)鏈劑用量為100份聚醚多元醇的重量比1 %?4%。
2. 如權(quán)利要求1所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于：所述 的表面活性劑為邁圖L-3002、L-580、L-8002、Y-10366,贏創(chuàng)B8715、B8158選用一種或幾種 搭配。
3. 如權(quán)利要求1所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于：所述 的發(fā)泡劑為H20。
4. 如權(quán)利要求1所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m 3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于：所 述的催化劑為三亞乙基二胺溶液、70%雙（二甲氨基乙基）醚溶液、酸封閉雙（二甲氨基乙 基）醚溶液、二甲基乙醇胺、酸封閉三亞乙基胺選一種或幾種搭配。
5. 如權(quán)利要求1所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于：所述 的交擴(kuò)鏈劑，官能度是2,小分子量的多元醇或胺類化合物。
6. 如權(quán)利要求1所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m 3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于制備 方法，是經(jīng)MDI體系異氰酸酯和聚醚多元醇充分混合反應(yīng)制得的，工業(yè)生產(chǎn)主要設(shè)備有低 壓或高壓發(fā)泡機(jī)、鋁制模具、模具加熱器，工藝流程如下： 第一步，將聚醚多元醇、表面活性劑、交擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑、催化劑按照配比充分混合制得 預(yù)混料即b料； 第二步，MDI體系異氰酸酯即a料，將a料、b料投入發(fā)泡機(jī)與之相對應(yīng)的料缸內(nèi)，料溫 控制在22?28 °C間； 第三步，依據(jù)反應(yīng)指數(shù)設(shè)定a料、b料的流量，反應(yīng)指數(shù)是75?90% ; 第四步，a料、b料通過發(fā)泡機(jī)混合頭充分?jǐn)嚢杌旌虾?，自由發(fā)泡，即制得密度約45kg/ m3的泡綿。
7. 如權(quán)利要求6所述的MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉，其特征在于：第四 步，a料、b料通過發(fā)泡機(jī)混合頭充分?jǐn)嚢杌旌瞎嘧⒌侥＞邇?nèi)，模具的溫度控制在50?60°C 間；6?7分鐘后即可制得密度約45kg/m3模塑慢回彈脹氣枕頭。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種MDI全水發(fā)泡45kg/m3模塑慢回彈脹氣泡棉。MDI體系異氰酸酯，官能度是2～3NCO值26～30；聚醚多元醇由以下材料混合而成：polyolA官能度是3，羥值32～60mgKOH/g；polyolB官能度是2，羥值240～260mgKOH/g；polyolC官能度是3，羥值240～260mgKOH/g；polyolD官能度是3，羥值20～28mgKOH/g；發(fā)泡劑為H2O。本發(fā)明使用MDI生產(chǎn)不會對人體產(chǎn)生傷害，水在發(fā)泡反應(yīng)中產(chǎn)生微量的二氧化碳，對大氣污染幾乎為零?？傊?，本發(fā)明使用安全，且加工無污染。
【IPC分類】C08G18-32, C08J9-08, C08G18-48, C08G18-66, C08G18-76
【公開號】CN104558508
【申請?zhí)枴緾N201510003103
【發(fā)明人】葉藝峰, 何留兵, 黃毅棟, 曾傳振, 劉南陽, 葉少煜
【申請人】福建大方海綿科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月6日