[發明專利]一種有機硅表面活性劑及其制備方法、聚氨酯泡沫

有效

• 申請號: 202010903031.3
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111944142B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 蘇勇強;黃樂聲;王永升;梁家駒
• 申請（專利權）人: 珠海東誠新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G65/336
• 分類號: C08G65/336;C08J9/30;C08L75/04;C08G65/331;C08G77/46;C09K23/44;C08G65/332;C09K23/54
• 代理公司: 重慶項乾光宇專利代理事務所(普通合伙) 50244
• 代理人: 侯玉花

本發明提出了一種有機硅表面活性劑，含有如下式Ⅰ?式Ⅱ所示通式；式中，n＝16?64，R＝C1?3，Ph，x＝1?25，y＝1?10，z＝0?20。由泡沫形成組合物制備獲得的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述泡沫組合物使用上述有機硅表面活性劑。本發明提供的中高密度聚氨酯泡沫的添加的有機硅表面活性劑制備方法簡單易行，添加入聚氨酯中得到的中高密度聚氨酯泡沫的上下層透氣率差異小，透氣性良好，回彈性好。

技術領域

本發明涉及有機硅表面活性劑技術領域，具體涉及一種有機硅表面活性劑及其制備方法、聚氨酯泡沫。

背景技術

表面活性劑(surfactant)被譽為“工業味精”，是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質。表面活性劑一般為具有親水與疏水基團的有機兩性分子，可溶于有機溶液和水溶液。親水基團常為極性的基團，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥基、酰胺基、醚鍵等；而憎水基團常為非極性烴鏈，如8個碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑等。它是一大類有機化合物，他們的性質極具特色，應用極為靈活、廣泛，有很大的實用價值和理論意義。

有機硅表面活性劑由于硅氧鏈的柔順性，使其在水界面排列更加緊密，因此具有表面活性高，潤濕鋪展性好，乳化穩定性好等特點，同時其具有較低的生理毒性，已經被作為分散劑、消泡劑、柔軟劑等廣泛應用于紡織、日化、皮革、農藥等領域。

聚氨酯泡沫通常是由聚酯或聚醚多元醇、聚氰酸酯、表面活性劑、催化劑、一或多種發泡劑和其它助劑組成的液體反應混合物在聚合過程中產生氣體而制備的。該氣體導致反應混合物產生泡沫而從形成泡孔(cell)結構。表面活性劑穩定聚氨酯泡沫的結構。在現有的聚氨酯技術中，有機硅表面活性劑用于幫助和控制聚氨酯泡沫泡孔形成的成核位點、使化學組分相容并在形成聚氨酯泡沫過程中穩定泡孔。軟質的聚氨酯泡沫商業上制備成塊狀泡沫或模塑泡沫及連續化生產的泡沫。一塊狀泡沫是通過將混合的反應物倒入大的盒子中制備的(間歇法)，而其它的泡沫是通過連續的方式在襯紙的輸送機上沉淀反應混合物制備的。隨著輸送機的前進，泡沫升起并成型，當退出泡沫機器時被切割成大塊。一些軟質板狀聚氨酯泡沫的用途包括：家居墊子、寢具和地毯的襯墊。軟質泡沫制劑通常包括如：多元醇、聚異氰酸酯、水、可選的發泡劑(低沸點的有機化合物或惰性氣體，如CO2)、有機硅類型的表面活性劑和催化劑。軟質泡沫通常是結構中空(opencelled)型材料，而剛性泡沫通常含有較高比例的閉合細胞。聚氨酯泡沫通常是可選擇性地在發泡劑、催化劑、基于有機硅的表面活性劑和其它助劑存在下，使二-或聚異氰酸酯與含有兩個或多個活性氫的化合物進行反應制得的。含有活性氫的化合物通常為多元醇、伯或仲多胺以及水。在制備聚氨酯泡沫過程中，兩個主要的反應，凝膠反應和發泡反應是通過反應物中的催化劑促進的。為了獲得具有所需物理性質的聚氨酯泡沫，在該方法進行過程中，這些反應需要同時進行且處于競爭性平衡速率。異氰酸酯與多元醇或多胺之間的反應(通常被稱為凝膠反應)使得形成高分子量的聚合物。該反應在不使用低沸點有機化合物發泡的泡沫中是占主導地位的。該反應的進行提高了混合物的粘度，通常有助于多官能的多元醇形成交聯。第二主要反應在異氰酸酯和水之間。該反應增加聚氨酯的生長，對于產生促進發泡的二氧化碳氣體是重要的。因此，該反應通常被稱作發泡反應。歷史上，許多級別的聚氨酯泡沫用基于氯氟烴(CFC)的發泡劑發泡的，用來降低泡沫的密度、控制泡沫的硬度、冷卻泡沫從而使褪色、降解和可能的著火最小化。與特定的CFCs有關的臭氧損耗的環境問題導致簽訂了蒙特利爾議定書，CFCs。因此，聚氨酯泡沫產業試圖用新型全環保發泡劑生產同樣級別和質量的泡沫。已經在軟質泡沫中，對許多不同的發泡劑進行評價，包括烷基碳酸鹽、丙酮、戊烷等。最近，在中高密度聚氨酯泡沫中，補充增加惰性氣體如二氧化碳(CO₂)、全水作為發泡劑的一部分已經有效使用。