[發明專利]一種全水發泡聚氨酯泡沫及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110568517.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113174028B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 梁梅;周生態;鄒華維;羅銀富
• 申請（專利權）人: 成都科大博創科技有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發明提供了一種全水發泡聚氨酯泡沫及其制備方法和用途，屬于高分子材料領域。該聚氨酯泡沫是由以下重量配比的組分制備而成：多元醇80～120份，擴鏈劑3～10份，發泡劑1～5份，胺類催化劑1～6份，凝膠催化劑0.1～1.5份，表面活性劑2～8份，交聯劑1～10份，異氰酸酯40～150份。本發明采用全水發泡制備得到聚氨酯泡沫，綠色環保。同時，制得的泡沫內部泡孔結構良好，表觀密度低，自重小，抗撕裂能力和抗壓能力好。該聚氨酯泡沫在提高壓縮強度的同時，克服了撕裂強度下降、表觀密度增加的問題，同時實現了高壓縮強度、高撕裂強度和低表觀密度，提升了聚氨酯泡沫的整體性能，可用于制備在汽車內飾、減震緩沖、吸音、包裝等中使用的材料，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種全水發泡聚氨酯泡沫及其制備方法和用途。

背景技術

聚氨酯泡沫是以異氰酸酯和聚醚為主要原料，在多種助劑的作用下，發泡形成的高分子聚合物。聚氨酯泡沫由交替的軟段和硬段組成，硬段結構賦予泡沫的剛性；軟段結構賦予泡沫黏彈性。聚氨酯泡沫依據泡沫的硬度可分為硬質聚氨酯泡沫、半硬質聚氨酯泡沫和軟質聚氨酯泡沫。作為一種多孔材料，聚氨酯泡沫具有優良的吸聲隔音和阻尼性能，被廣泛應用于汽車內飾件、減震緩沖材料、包裝材料、吸音材料等方面。

聚氨酯泡沫的壓縮性能是衡量泡沫的使用性能的力學性能之一。更大的壓縮強度能夠賦予泡沫更好的抗壓能力，有利于聚氨酯泡沫在不同場景下的應用。因此改善聚氨酯泡沫的壓縮性能十分有必要。目前提高聚氨酯泡沫的壓縮性能常采用以下方式：提升硬段結構的含量(比如增加異氰酸酯、擴鏈劑和發泡劑的含量)、設計引入交聯結構和加入固體粒子或纖維增強。

上述方法雖能大幅度提升聚氨酯泡沫的壓縮性能，但隨著壓縮強度的提升，也存在撕裂強度下降和表觀密度增加的問題，從而影響聚氨酯泡沫的應用。因此，研究一種壓縮強度和撕裂強度高，且表觀密度低的聚氨酯泡沫十分有必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種全水發泡聚氨酯泡沫及其制備方法和用途。

本發明提供了一種全水發泡聚氨酯泡沫，它是由以下重量配比的組分制備而成：多元醇80～120份，擴鏈劑3～10份，發泡劑1～5份，胺類催化劑1～6份，凝膠催化劑0.1～1.5份，表面活性劑2～8份，交聯劑1～10份，異氰酸酯40～150份。

進一步地，前述的全水發泡聚氨酯泡沫是由以下重量配比的組分制備而成：多元醇100～120份，擴鏈劑4份，發泡劑2份，胺類催化劑2～2.25份，凝膠催化劑0.25份，表面活性劑3份，交聯劑2份，異氰酸酯80～100份。

進一步地，前述的全水發泡聚氨酯泡沫是由以下重量配比的組分制備而成：多元醇120份，擴鏈劑4份，發泡劑2份，胺類催化劑2.25份，凝膠催化劑0.25份，表面活性劑3份，交聯劑2份，異氰酸酯100份。

進一步地，所述多元醇選自聚醚多元醇或/和聚酯多元醇；和/或，所述異氰酸酯選自二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯中的任一種或多種。

進一步地，所述多元醇為聚氧化丙烯三醇；和/或，所述異氰酸酯選自二苯基甲烷二異氰酸酯。

進一步地，所述聚氧化丙烯三醇選自分子量為1000、3000或4800的聚氧化丙烯三醇中的一種或多種；優選地，所述聚氧化丙烯三醇由分子量為1000和3000的聚氧化丙烯三醇組成。

進一步優選地，所述分子量為1000的聚氧化丙烯三醇和分子量為3000的聚氧化丙烯三醇的質量比為1:5。

進一步地，所述擴鏈劑為乙二醇；和/或，所述發泡劑為H₂O；和/或，所述胺類催化劑由33wt％的三亞乙基二胺與67wt％的一縮二丙二醇組成；和/或，所述凝膠催化劑為二月桂酸二丁基錫；和/或，所述表面活性劑為硅油；和/或，所述交聯劑為三乙醇胺。