一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（Ⅰ）將AA、DEG加熱進(jìn)行酯化縮聚反應(yīng)，反應(yīng)至酸價(jià)20~25mgKOH/g；（Ⅱ）將含有羧基、羥基官能團(tuán)的氧化炭黑加入第（Ⅰ）步的產(chǎn)物中，抽真空，反應(yīng)至酸價(jià)≤2.0mgKOH/g，加大真空度繼續(xù)反應(yīng)得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元醇；（Ⅲ）在第（Ⅱ）步得到的產(chǎn)物中加入擴(kuò)鏈劑、催化劑、H2O、聚醚三元醇，混合均勻后作為制備聚氨酯泡棉的A組分；（Ⅳ）將二異氰酸酯、聚醚三元醇加熱聚合反應(yīng)后作為制備聚氨酯泡棉的B組分，其中二異氰酸酯過量；（Ⅴ）將制備聚氨酯泡棉的A組分、B組分按照羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1.0:1.05的比例混合均勻后，以0.1~0.4mm的厚度涂覆于PET膜上，加熱固化后得到慢回彈聚氨酯泡棉。
【專利說明】
一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及聚氨酯發(fā)泡，尤其涉及一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯發(fā)泡材料在人們?nèi)粘Ｉ畹亩鄠€(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，從沙發(fā)墊到汽車座椅， 從耳機(jī)套到隔熱、減震材料，幾乎處處可以見到聚氨酯發(fā)泡材料的存在。聚氨酯發(fā)泡材料一 般為雙組份聚氨酯制品，一組分為聚多元醇、催化劑、擴(kuò)鏈劑、水的混合物或聚多元醇、擴(kuò)鏈 劑的預(yù)聚物與水、催化劑的混合物;另一組分為異氰酸酯或異氰酸酯的改性物，改性方式包 括二聚、三聚、多元醇改性、擴(kuò)鏈劑改性。其中水作為發(fā)泡過程中的氣源，可以與異氰酸酯發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)，生成縮二脲、聚脲等，并放出C02,而氣體溢出形成的孔洞在逐漸固化的過程中 留在體型材料中，使得發(fā)泡材料具備一定的開孔、閉孔結(jié)構(gòu)，從而成為最終得以使用的聚氨 酯發(fā)泡材料。同時(shí)可以添加一定量的低沸點(diǎn)小分子液態(tài)物質(zhì)，在雙組份固化反應(yīng)過程中溫 度高于其沸點(diǎn)后揮發(fā)，揮發(fā)過程產(chǎn)生的氣體作為氣源。
[0003] 在聚氨酯發(fā)泡材料領(lǐng)域，有一種很特殊的慢回彈發(fā)泡聚氨酯，此種材料具有開放 式單元結(jié)構(gòu)并具有特殊的黏彈特性，在受到外力沖擊時(shí)，能吸收外力，而材料本身的厚度則 會(huì)逐漸減少，當(dāng)外力消失后，材料的厚度又會(huì)逐漸恢復(fù)至原有的水平;常見的記憶枕與宇航 員太空座椅均是此種材料的制品。而制備慢回彈聚氨酯發(fā)泡材料，可以采取以下三種模型： (1)采用較小分子量的多元醇，提高交聯(lián)密度，抑制分相；（2)使用特殊結(jié)構(gòu)的聚醚二元醇， 得到混相結(jié)構(gòu)；（3)混合型，既提高交聯(lián)密度，又具備混相結(jié)構(gòu)。但無論采用哪種模型，均對 多元醇結(jié)構(gòu)與聚氨酯分子中軟、硬段配比有較高的要求。
[0004] 目前的電子產(chǎn)品領(lǐng)域所應(yīng)用的泡棉均為慢回彈聚氨酯泡棉，起到緩沖、密封、填 充、防震的作用。此類泡棉厚度僅為〇. 3~0.5mm，不僅要求慢回彈性優(yōu)良，還需要具備較高的 柔軟度。因此，上面提到的三種模型，均不適合生產(chǎn)此類泡棉，目前此類電子產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用 的慢回彈聚氨酯泡棉尚沒有相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)披露，是國內(nèi)急需填補(bǔ)的空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提出一種全新的制備聚氨酯泡棉材料的思路與方法，賦予制備的 泡棉良好的柔軟性與慢回彈性。本發(fā)明中提到的DEG為一縮乙二醇的縮寫，AA為己二酸的縮 寫;文中提到的全部多元醇指改性DEG多元醇與聚醚三元醇的混合物。
[0006] 為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在 于包括以下步驟： (l) 將AA、DEG加熱進(jìn)行酯化縮聚反應(yīng)，反應(yīng)至酸價(jià)20~25mgK0H/g; (Π )將含有羧基、羥基官能團(tuán)的氧化炭黑加入第（I)步的產(chǎn)物中，抽真空，反應(yīng)至酸價(jià) <2.0mgK0H/g，加大真空度繼續(xù)反應(yīng)得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG 多元醇； (m) 在第（Π )步得到的產(chǎn)物中加入擴(kuò)鏈劑、催化劑、H20、聚醚三元醇，混合均勻后作為 制備聚氨酯泡棉的A組分； (IV) 將二異氰酸酯、聚醚三元醇加熱聚合反應(yīng)后作為制備聚氨酯泡棉的B組分，其中二 異氰酸酯過量； (V) 將制備聚氨酯泡棉的A組分、B組分按照羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1.0:1.05的 比例混合均勻后，以0.1~0.4mm的厚度涂覆于PET膜上，加熱固化后得到慢回彈聚氨酯泡棉。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是:在本發(fā)明中，由于先將AA與DEG酯化反應(yīng)到一定程度，加入 氧化炭黑進(jìn)行改性，利用氧化炭黑分子上的羧基、羥基等含氧基團(tuán)與AA和DEG的酯化產(chǎn)物進(jìn) 行反應(yīng)，最終將分子結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化的氧化炭黑引入到DEG多元醇分子上，最大程度上消除了 聚多元醇的結(jié)晶性，同時(shí)由于氧化炭黑中含有單活性基團(tuán)的分子，使得改性多元醇的產(chǎn)物 中存在為數(shù)不少的單官能團(tuán)大分子，可以成為最終泡棉分子中的長側(cè)鏈。此種改性多元醇 制備的聚氨酯泡棉，微相分離得以幾乎全部消除，且長側(cè)鏈的存在一方面增加了分子結(jié)構(gòu) 的雜亂程度，輔助了微相分離的消除，另一方面在微孔結(jié)構(gòu)中，增加微孔數(shù)量，賦予泡棉良 好的柔軟性。而同時(shí)聚醚三元醇的加入，又具備了適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度，使得泡棉的回復(fù)性與承載 力均增加。
[0008] 優(yōu)選地，上述第（I)步中所述的DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.839-0.879倍，且本步反應(yīng)不抽真空、不加入任何有催化活性的物質(zhì);所述第（Π )步中氧化炭黑 的加入量占 DEG與AA總重量的卜3wt%，改性多元醇最終的酸價(jià)控制在0.1~0.5 mgKOH/g，最 終的羥值控制在30~35 mgKOH/g。
[0009] 優(yōu)選地，上述第（Π )步中所述的氧化炭黑為強(qiáng)氧化性酸氧化后的炭黑或臭氧氧化 后的炭黑。
[0010] 優(yōu)選地，上述第απ)步和所述第αν)步中所述的聚醚三元醇為以甘油作為起始劑 的聚氧化丙烯三醇，分子量為550~1200,第ΟΠ )步中所述聚醚三元醇添加量按照重量計(jì)占 A 組分中改性DEG多元醇的20wt%。
[0011] 優(yōu)選地，上述第(ΙΠ )步中的擴(kuò)鏈劑為小分子二元醇類擴(kuò)鏈劑，其添加量占 A組分中 全部多元醇總重量的1~1.5wt%。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選地，上述小分子二元醇類擴(kuò)鏈劑為乙二醇或1，3-丙二醇或1，4-丁二 醇。
[0013] 優(yōu)選地，上述第(ΙΠ)步中所述的催化劑為有機(jī)鉍類催化劑與有機(jī)胺類催化劑的混 合物，所述的兩種催化劑的添加比例按重量計(jì)控制在47:53,添加量占 A組分中全部多元醇 總重量的O.Olwt%。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選地，上述有機(jī)鉍類催化劑為辛葵酸鉍或異辛酸鉍，所述有機(jī)胺類催化 劑為三乙基二胺或三乙胺或二甲基乙醇胺。
[0015] 優(yōu)選地，上述第（m)步中所述的H2〇為去離子水，去離子水添加量占 A組分中全部 多元醇總重量的0.5~0.8wt%;所述第(IV)步中所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI) 與4，4 ' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的混合物，所述的TDI中2，4-TDI與2，6-TDI的異構(gòu)比 為70: 30，TDI與MDI的混合比例按摩爾量計(jì)控制在36:64,二異氰酸酯過量的比例按照異氰 酸酯基重量計(jì)控制在12~15wt%。
[0016] 優(yōu)選地，上述第（V )步中加熱固化溫度為115~120 °C ;加熱固化時(shí)間為15~20min。
[0017] 通過參考下面所描述的實(shí)施方式，本發(fā)明的上述這些方面和其他方面將會(huì)得到更 清晰地闡述。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019] 根據(jù)要求，這里將披露本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所披露 的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的典型例子而已，其可體現(xiàn)為各種形式。因此，這里披露的具體細(xì) 節(jié)不被認(rèn)為是限制性的，而僅僅是作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員 以實(shí)際中任何恰當(dāng)?shù)姆绞讲煌貞?yīng)用本發(fā)明的代表性的基礎(chǔ)，包括采用這里所披露的各種 特征并結(jié)合這里可能沒有明確披露的特征。
[0020] 本發(fā)明提供一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其包括以下步驟： (l) 將AA、DEG加熱進(jìn)行酯化縮聚反應(yīng)，反應(yīng)至酸價(jià)20~25mgK0H/g; (Π )將含有羧基、羥基官能團(tuán)的氧化炭黑加入第（I)步的產(chǎn)物中，抽真空，反應(yīng)至酸價(jià) <2.0mgK0H/g，加大真空度繼續(xù)反應(yīng)得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG 多元醇； (m) 在第（Π )步得到的產(chǎn)物中加入擴(kuò)鏈劑、催化劑、H2〇、聚醚三元醇，混合均勻后作為 制備聚氨酯泡棉的A組分； (IV) 將二異氰酸酯、聚醚三元醇加熱聚合反應(yīng)后作為制備聚氨酯泡棉的B組分，其中二 異氰酸酯過量； (V) 將制備聚氨酯泡棉的A組分、B組分按照羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1.0:1.05的 比例混合均勻后，以0.1~0.4mm的厚度涂覆于PET膜上，加熱固化后得到慢回彈聚氨酯泡棉。
[0021] 在該慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，上述第(I)步中所述的DEG (一縮乙二醇)與AA(己二酸）的添加比例優(yōu)選DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.839-0.879倍，且本步反應(yīng)不抽真空、不加入任何有催化活性的物質(zhì);所述第（Π )步中氧化炭黑 的加入量占 DEG與AA總重量的卜3wt%，改性多元醇最終的酸價(jià)控制在0.1~0.5 mgKOH/g，最 終的羥值控制在30~35 mgKOH/g。；上述第（Π )步中所述的氧化炭黑為強(qiáng)氧化性酸氧化后的 炭黑或臭氧氧化后的炭黑;上述第ΟΠ )步和所述第(IV)步中所述的聚醚三元醇為以甘油作 為起始劑的聚氧化丙烯三醇，分子量為550~1200,第（ΙΠ )步中所述聚醚三元醇添加量按照 重量計(jì)占 A組分中改性DEG多元醇的20wt%;上述第（ΙΠ )步中的擴(kuò)鏈劑為小分子二元醇類擴(kuò) 鏈劑，其添加量占 A組分中全部多元醇總重量的1~1.5wt%，上述小分子二元醇類擴(kuò)鏈劑為乙 二醇或1，3_丙二醇或1，4_ 丁二醇;上述第(ΙΠ )步中所述的催化劑為有機(jī)鉍類催化劑與有機(jī) 胺類催化劑的混合物，所述的兩種催化劑的添加比例按重量計(jì)控制在47:53,添加量占 A組 分中全部多元醇總重量的O.Olwt%，上述有機(jī)鉍類催化劑為辛葵酸鉍或異辛酸鉍，所述有機(jī) 胺類催化劑為三乙基二胺或三乙胺或二甲基乙醇胺；上述第ΟΠ )步中所述的H20為去離子 水，去離子水添加量占 A組分中全部多元醇總重量的0.5~0.8wt%;所述第(IV)步中所述的二 異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI)與4,4'_二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的混合物，所述的 TDI中2，4-TDI與2，6-TDI的異構(gòu)比為70:30，TDI與MDI的混合比例按摩爾量計(jì)控制在36:64， 二異氰酸酯過量的比例按照異氰酸酯基重量計(jì)控制在12~15wt%。
[0022] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，上述第（V)步中加熱固化溫度優(yōu)選為115~120°C;加熱固 化時(shí)間優(yōu)選為15~20min。
[0023] 本發(fā)明通過酯化反應(yīng)將含有羧基、羥基的氧化炭黑引入到改性DEG多元醇分子結(jié) 構(gòu)中，而炭黑分子的結(jié)構(gòu)形式極其多樣，因此改性后的DEG多元醇會(huì)存在若干條分子結(jié)構(gòu)、 嵌段排布形式均不一致的分子鏈，與常規(guī)DEG與AA酯化形成的多元醇有本質(zhì)區(qū)別;改性后的 多元醇，在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)部，由于嵌段形式的不一，分子中會(huì)存在結(jié)構(gòu)不一致的大嵌段若干， 本身不具備結(jié)晶性;而在分子鏈層次而言，每條分子鏈的結(jié)構(gòu)及其構(gòu)型也不一致，即不存在 結(jié)構(gòu)相同的分子鏈。同時(shí)，氧化炭黑分子會(huì)存在只有一個(gè)羥基或羧基官能團(tuán)的分子，使得最 終改性DEG多元醇存在單羥基的大分子。而作為泡棉原材料的改性DEG多元醇，則可以利用 其的不規(guī)整性而使得制備的聚氨酯泡棉最終的微相分離消除，支鏈化程度增加，而交聯(lián)度 又可控，最終賦予制備的聚氨酯泡棉良好的慢回彈性及柔軟度。
[0024] 下面將通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0025] 實(shí)施例1: (I)將AA1461.4g與DEG 1226. lg(DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.839倍)在 210°C反應(yīng)5h，反應(yīng)至酸價(jià)25mgK0H/g; (Π )將臭氧氧化后的炭黑26.87g(lwt%)加入第（I)步的產(chǎn)物中繼續(xù)反應(yīng)4h，并抽真 空，將反應(yīng)產(chǎn)生的水除去，一直反應(yīng)至酸價(jià)彡2.0mgK0H/g，加大真空度，至酸價(jià)達(dá)到 0.5mgK0H/g，輕值35mgK0H/g，得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元 醇； (ΙΠ )將500g改性DEG多元醇、100g聚醚三元醇(分子量550)、擴(kuò)鏈劑乙二醇9g( 1 · 5wt%)、 去離子水4.8g(0.8wt%)、催化劑辛葵酸鉍0.0282g、催化劑三乙基二胺0.0318g(兩種催化劑 的重量比47:53)用高速混合機(jī)于常溫下混合1.5h，作為制備聚氨酯泡棉的A組分備用； (IV)將500g聚醚三元醇(分子量1200)與甲苯二異氰酸酯158.07g、4,4'_二苯基甲烷 二異氰酸酯403.81g(摩爾比36:64)于75°C反應(yīng)2.5h，作為制備聚氨酯泡棉的B組分備用， 其中異氰酸酯基含量為15wt%，而且所述甲苯二異氰酸酯(TDI)中2,4-TDI與2,6-TDI的異構(gòu) 比為70:30。
[0026] ( V )將A組分和B組分按照100:79.50(即羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1:1.05)的 重量比混合，快速攪拌l〇s后以0.4mm厚度涂覆于0.5mm厚的TOT膜上，于120 °C烘箱固化 20min后得到慢回彈聚氨酯泡棉最終的成品。
[0027] 實(shí)施例2: (I)將AA1461 · 4g與DEG 1237 · 36g(DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0 · 847倍)在 210 °C反應(yīng)5h，反應(yīng)至酸價(jià)24mgK0H/g; (Π )將強(qiáng)氧化性酸氧化后的炭黑40.31 g(1.5wt%)加入第(I)步的產(chǎn)物中繼續(xù)反應(yīng)4h， 并抽真空，將反應(yīng)產(chǎn)生的水除去，一直反應(yīng)至酸價(jià)彡2.0mgK0H/g，加大真空度，至酸價(jià)達(dá)到 0.4mgK0H/g，輕值34mgK0H/g，得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元 醇； (ΙΠ )將500g改性DEG多元醇、100g聚醚三元醇（分子量600)、擴(kuò)鏈劑1，3_丙二醇7.8g (1.3wt%)、去離子水3.6g(0.6wt%)、催化劑辛葵酸鉍0.0282g、催化劑三乙胺0.0318g(兩種 催化劑的重量比47:53)用高速混合機(jī)于常溫下混合1.5h，作為制備聚氨酯泡棉的A組分備 用； (IV)將500g聚醚三元醇(分子量1000)與甲苯二異氰酸酯171.11g、4,4'_二苯基甲烷 二異氰酸酯437.17g(摩爾比36:64)于75°C反應(yīng)2.5h，作為制備聚氨酯泡棉的B組分備用， 其中異氰酸酯基含量為15wt%，而且所述甲苯二異氰酸酯(TDI)中2,4-TDI與2,6-TDI的異構(gòu) 比為70:30。
[0028] ( V )將A組分和B組分按照100:67.71 (即羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1:1.05)的 重量比混合，快速攪拌10 S后以0 · 3mm厚度涂覆于0 · 5mm厚的TOT膜上，于118 °C烘箱固化 20min后得到慢回彈聚氨酯泡棉最終的成品。
[0029] 實(shí)施例3: (I)將AA 1461.4g與DEG 1249.03g(DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.855倍)在 210°C反應(yīng)5h，反應(yīng)至酸價(jià)23mgK0H/g; (Π )將臭氧氧化后的炭黑53.74g(2wt%)加入第（I)步的產(chǎn)物中繼續(xù)反應(yīng)4h，并抽真 空，將反應(yīng)產(chǎn)生的水除去，一直反應(yīng)至酸價(jià)彡2.0mgK0H/g，加大真空度，至酸價(jià)達(dá)到 0.3mgK0H/g，輕值33mgK0H/g，得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元 醇； (ΙΠ )將500g改性DEG多元醇、100g聚醚三元醇（分子量700)、擴(kuò)鏈劑1，4_ 丁二醇7.2g (1.2wt%)、去離子水4.2g(0.7wt%)、催化劑辛葵酸鉍0.0282g、催化劑二甲基乙醇胺0.0318g (兩種催化劑的重量比47:53)用高速混合機(jī)于常溫下混合1.5h，作為制備聚氨酯泡棉的A組 分備用； (IV )將500g聚醚三元醇(分子量900 )與甲苯二異氰酸酯166.24g、4，4 ' -二苯基甲烷二 異氰酸酯424.66g(摩爾比36:64)于75°(：反應(yīng)2.511，作為制備聚氨酯泡棉的8組分備用，其 中異氰酸酯基含量為14wt%，而且所述甲苯二異氰酸酯(TDI)中2,4-TDI與2,6-TDI的異構(gòu)比 為70:30 〇
[0030] ( V )將A組分和B組分按照100:64.88(即羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1:1.05)的 重量比混合，快速攪拌10 S后以0 · 2mm厚度涂覆于0 · 5mm厚的TOT膜上，于115 °C烘箱固化 15min后得到慢回彈聚氨酯泡棉最終的成品。
[0031] 實(shí)施例4: (I)將AA 1461.4g與DEG 1272.38g(DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.871倍)在 210 °C反應(yīng)5h，反應(yīng)至酸價(jià)2 lmgKOH/g; (Π )將強(qiáng)氧化性酸氧化后的炭黑67.18g(2.5wt%)加入第(I)步的產(chǎn)物中繼續(xù)反應(yīng)4h， 并抽真空，將反應(yīng)產(chǎn)生的水除去，一直反應(yīng)至酸價(jià)彡2.0mgK0H/g，加大真空度，至酸價(jià)達(dá)到 0.2mgK0H/g，輕值31mgK0H/g，得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元 醇； (ΙΠ )將500g改性DEG多元醇、100g聚醚三元醇（分子量800)、擴(kuò)鏈劑乙二醇6.6g (1. lwt%)、去離子水3.0g(0.5wt%)、催化劑異辛酸鉍0.0282g、催化劑三乙基二胺0.0318g (兩種催化劑的重量比47:53)用高速混合機(jī)于常溫下混合1.5h，作為制備聚氨酯泡棉的A組 分備用； (IV )將500g聚醚三元醇(分子量800 )與甲苯二異氰酸酯163 · 68g、4，4 ' -二苯基甲烷二 異氰酸酯418.10g(摩爾比36:64)于75°C反應(yīng)2.5h，作為制備聚氨酯泡棉的B組分備用，其 中異氰酸酯基含量為13wt%，而且所述甲苯二異氰酸酯(TDI)中2,4-TDI與2,6-TDI的異構(gòu)比 為70:30 〇
[0032] (V)將A組分和B組分按照100:66.62(即羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1:1.05)的 重量比混合，快速攪拌l〇s后以0 · 1mm厚度涂覆于0 · 5mm厚的TOT膜上，于116 °C烘箱固化 16min后得到慢回彈聚氨酯泡棉最終的成品。
[0033] 實(shí)施例5: (I)將AA1461 · 4g與DEG 1284 · 05g(DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0 · 879倍)在 210 °C反應(yīng)5h，反應(yīng)至酸價(jià)20mgK0H/g; (Π )將臭氧氧化后的炭黑80.62g(3.0wt%)加入第（I)步的產(chǎn)物中繼續(xù)反應(yīng)4h，并抽真 空，將反應(yīng)產(chǎn)生的水除去，一直反應(yīng)至酸價(jià)彡2.0mgK0H/g，加大真空度，至酸價(jià)達(dá)到0.1 mgKOH/g，輕值30 mgKOH/g，得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG多元醇； (ΙΠ )將500g改性DEG多元醇、100g聚醚三元醇（分子量1200)、擴(kuò)鏈劑1，4_ 丁二醇6 · 0g (1. Owt%)、去離子水3.0g(0.5wt%)、催化劑異辛酸鉍0.0282g、催化劑三乙胺0.0318g(兩種 催化劑的重量比47:53)用高速混合機(jī)于常溫下混合1.5h，作為制備聚氨酯泡棉的A組分備 用； (IV )將500g聚醚三元醇(分子量550 )與甲苯二異氰酸酯191.13g、4，4 ' -二苯基甲烷二 異氰酸酯488.15g(摩爾比36:64)于75°(：反應(yīng)2.511，作為制備聚氨酯泡棉的8組分備用，其 中異氰酸酯基含量為12wt%，而且所述甲苯二異氰酸酯(TDI)中2,4-TDI與2,6-TDI的異構(gòu)比 為70:30 〇
[0034] ( V )將A組分和B組分按照100:59.37(即羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1:1.05)的 重量比混合，快速攪拌l〇s后以0.35mm厚度涂覆于0.5mm厚的TOT膜上，于120°C烘箱固化 20min后得到慢回彈聚氨酯泡棉最終的成品。
[0035] 將上述實(shí)施例1~5所得的慢回彈聚氨酯泡棉制成試樣，進(jìn)行不同載荷承壓下的回 彈性測試。試樣的制備和測試方法如下： 將上述實(shí)施例1~5試樣裁剪成5cm*5cm正方形形狀，在特定測試溫度下，放置0.2kg、 0.51^、0.81^、1.01^載荷于測試試樣上，載荷物與試樣接觸面積為1平方厘米，放置時(shí)間 0.5h后，測試試樣完全恢復(fù)至未受力情況下的狀態(tài)所需時(shí)間。
[0036] 上述實(shí)施例1~5所制備的泡棉測試結(jié)果如下表：
由測試結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法制備的泡棉不僅具備較高的柔軟度，而且慢回彈性 優(yōu)良，完全可以滿足電子產(chǎn)品領(lǐng)域的需求。
[0037] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述實(shí)施例均是示例性而非限制性的。在不同實(shí)施例 中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，以取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究說明書及 權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實(shí)現(xiàn)所揭示的實(shí)施例的其他變化的實(shí)施例。某些技術(shù)特 征出現(xiàn)在不同的從屬權(quán)利要求中并不意味著不能將這些技術(shù)特征進(jìn)行組合以取得有益效 果D
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (I)將AA、DEG加熱進(jìn)行酯化縮聚反應(yīng)，反應(yīng)至酸價(jià)20~25mgK0H/g; (Π )將含有羧基、羥基官能團(tuán)的氧化炭黑加入第（I)步的產(chǎn)物中，抽真空，反應(yīng)至酸價(jià) <2. OmgKOH/g，加大真空度繼續(xù)反應(yīng)得到氧化炭黑改性、羥基結(jié)尾的DEG多元醇，即改性DEG 多元醇； (ΙΠ )在第（Π )步得到的產(chǎn)物中加入擴(kuò)鏈劑、催化劑、H2〇、聚醚三元醇，混合均勻后作為 制備聚氨酯泡棉的A組分； (IV) 將二異氰酸酯、聚醚三元醇加熱聚合反應(yīng)后作為制備聚氨酯泡棉的B組分，其中二 異氰酸酯過量； (V) 將制備聚氨酯泡棉的A組分、B組分按照羥基與異氰酸酯基的摩爾比為1.0:1.05的 比例混合均勻后，以0.1~0.4mm的厚度涂覆于PET膜上，加熱固化后得到慢回彈聚氨酯泡棉。2. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于第（I)步中所述 的DEG的添加量按重量計(jì)是AA的添加量的0.839-0.879倍，且本步反應(yīng)不抽真空、不加入任 何有催化活性的物質(zhì);所述第（Π )步中氧化炭黑的加入量占 DEG與AA總重量的1~3wt%，改性 多元醇最終的酸價(jià)控制在0.1~0.5 mgKOH/g，最終的羥值控制在30~35 mgKOH/g。3. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述第（Π )步 中所述的氧化炭黑為強(qiáng)氧化性酸氧化后的炭黑或臭氧氧化后的炭黑。4. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述第(ΙΠ )步 和所述第（IV)步中所述的聚醚三元醇為以甘油作為起始劑的聚氧化丙烯三醇，分子量為 550~1200,第（ΙΠ )步中所述聚醚三元醇添加量按照重量計(jì)占 A組分中改性DEG多元醇的 20wt%〇5. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述第απ)步 中的擴(kuò)鏈劑為小分子二元醇類擴(kuò)鏈劑，其添加量占 Α組分中全部多元醇總重量的1~1.5wt%。6. 如權(quán)利要求5所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述小分子二 元醇類擴(kuò)鏈劑為乙二醇或1，3_丙二醇或1，4_ 丁二醇。7. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述第(ΙΠ )步 中所述的催化劑為有機(jī)鉍類催化劑與有機(jī)胺類催化劑的混合物，所述的兩種催化劑的添加 比例按重量計(jì)控制在47:53，添加量占 A組分中全部多元醇總重量的0.0 lwt%。8. 如權(quán)利要求7所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述有機(jī)鉍類 催化劑為辛葵酸鉍或異辛酸鉍，所述有機(jī)胺類催化劑為三乙基二胺或三乙胺或二甲基乙醇 胺。9. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于:所述第(ΙΠ )步 中所述的H20為去離子水，去離子水添加量占 A組分中全部多元醇總重量的0.5~0.8wt%;所 述第(IV)步中所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)與4,4'_二苯基甲烷二異氰酸酯 (MDI)的混合物，所述的TDI中2，4-TDI與2，6-TDI的異構(gòu)比為70:30，TDI與MDI的混合比例按 摩爾量計(jì)控制在36:64,二異氰酸酯過量的比例按照異氰酸酯基重量計(jì)控制在12~15wt%。10. 如權(quán)利要求1所述的一種慢回彈聚氨酯泡棉的制備方法，其特征在于所述第（V)步 中加熱固化溫度為115~120 °C ;加熱固化時(shí)間為15~20min。
【文檔編號】C08J9/08GK106008876SQ201610435633
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】高虎亮
【申請人】嘉興中易碳素科技有限公司