[發明專利]一種耐壓縮聚氨酯泡棉及其制備方法

有效

• 申請號: 202110496030.6
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113292764B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 高虎亮;魏瓊
• 申請（專利權）人: 湖北祥源新材科技股份有限公司
• 主分類號: C08J9/32
• 分類號: C08J9/32;C08J9/14;C08G18/69;C08G18/66;C08G18/62;C08G18/44;C08G18/42;C08G18/32;C09D175/04;C09D175/06;C09D175/14
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 何首春

本發明公開了一種耐壓縮聚氨酯泡棉，包括組分A和組分B；其中，所述組分A包括分子鏈中不含F、O、N元素的聚二元醇以及膨脹微球、低沸點發泡劑、催化劑、表面活性劑；所述組分B包括二異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑、聚二元醇；其中二異氰酸酯過量；所述組分A和所述組分B混合后涂覆于高分子材料或金屬材料薄膜表面，固化成型后即得到所述聚氨酯泡棉。本發明還公開了一種耐壓縮聚氨酯泡棉的制備方法。本發明最終聚氨酯分子嵌段有序化排列，且具備微觀層次的三級壓縮?減震結構，共同賦予本發明的聚氨酯泡棉良好的耐壓縮性，同時在壓縮條件下具有較長的使用時間，能夠較好的適應使用環境，保護器件。

技術領域

本發明屬于發泡材料技術領域，具體涉及一種超耐壓縮的聚氨酯泡棉及其制備方法。

背景技術

作為新興的高分子材料，聚氨酯由于其獨特的物理性能而受到了廣泛的關注，應用領域眾多。而作為發泡材料使用的聚氨酯，軟硬可調、加工范圍寬泛、易于成型，在家具、建材、體育器械、交通運輸等領域年消耗量巨大。

目前在電子產品行業應用的聚氨酯發泡材料主要是聚氨酯發泡片材，在邊框密封、模組保護、硬件支撐等功能性領域發揮作用，且鑒于電子產品的靈巧性大多數情況會進行壓縮使用，使用厚度往往集中在原厚度的50％-80％，更有甚者將原厚度壓縮75％使用。這就對聚氨酯發泡材料的壓縮性能提出了較高的要求，既要保證材料壓縮幅度較大，又要使其具備良好的回彈性及較合理的壓縮反彈力，同時在較大幅度的壓縮條件下使用，材料要保證穩定性，不因壓縮而出現使用周期變短、泡孔壁塌陷、分子鏈斷裂等異常現象。

常規的聚氨酯發泡材料，采用異氰酸酯與聚酯、聚醚型多元醇、擴鏈劑、交聯劑等聚合得到，泡孔采用外加發泡劑或異氰酸酯與水反應放出二氧化碳得到；其中聚多元醇作為分子結構的軟段，異氰酸酯及擴鏈劑、交聯劑等作為分子結構的硬段。聚氨酯材料的軟段主要影響材料的彈性及低溫性能，硬段之間的鏈段吸引力遠大于軟段之間的鏈段吸引力，硬相不溶于軟相中，而是分布其中，形成一種不連續的微相結構，常溫下在軟段中起物理交聯點的作用，并起增強作用。軟硬段共同作用，使得聚氨酯體現出了獨特的優異性能。

但是同時原材料種類、分子量、軟硬段含量、開孔率、孔徑分布等因素均會制約發泡材料的后期壓縮性能。另外還有一個不可忽略的因素，即氫鍵的作用，聚氨酯分子中有大量的高電負性的N、O原子和氫原子，氫鍵的作用廣泛存在，顯著的影響聚氨酯的分子形態和力學行為，一方面氫鍵的存在影響了發泡材料的微觀聚集態結構，另一方面又制約了軟段分子鏈的嵌段運動及應力消耗。因此若要提升聚氨酯泡沫材料的壓縮性能，除恰當控制開孔率、降低孔徑分布差異外，還應恰當選擇基礎原材料，借以消除軟段分子鏈運動的束縛，提升硬段分子鏈的增強效果，達到合理的匹配而發揮最大的功效。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求中的一種或者多種，本發明提供了一種耐壓縮聚氨酯泡棉及其制備方法，聚氨酯泡棉中聚氨酯分子嵌段有序化排列，且具備微觀層次的三級壓縮-減震結構，包括發泡劑氣化形成的適度開孔減震結構，膨脹后的閉孔膨脹微球在壓縮過程對外界應力散點耗散形成的減震結構以及以大分子特殊硬段為“支撐體”，無任何氫鍵作用的軟段為“彈簧簧體”，形成的具備類似于“減震彈簧”的減震結構，共同賦予聚氨酯泡棉良好的耐壓縮性。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供一種耐壓縮聚氨酯泡棉，所述聚氨酯泡棉包括組分A和組分B；其中，

所述組分A包括分子鏈中不含F、O、N元素的聚二元醇以及膨脹微球、低沸點發泡劑、催化劑、表面活性劑；

所述組分B包括二異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑、聚二元醇；其中二異氰酸酯過量；各組分反應后形成預聚體。

所述組分A和所述組分B混合后涂覆于高分子材料或金屬材料薄膜表面，固化成型后即得到所述聚氨酯泡棉。

優選地，所述高分子材料或金屬材料薄膜為PET薄膜、PBT薄膜、PC薄膜、PP薄膜、鋁膜或銅膜等。