[發明專利]一種環保型可降解高分子發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310205138.4
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116462824A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 陳奕鑌;楊旭;陸孝平;薛冰
• 申請（專利權）人: 江蘇昊晟塑業科技有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/71;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/54;C08K7/24;C01B32/324;C08J9/08
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

本發明公開了一種環保型可降解高分子發泡材料及其制備方法，涉及高分子材料技術領域。本發明制備的環保型可降解高分子發泡材料，包括咖啡渣、聚氨酯預聚體、多聚甲醛、發泡劑、交聯劑；先將咖啡渣抽提，制備得到預處理的咖啡渣和咖啡渣提取物；再與處理的咖啡渣、磷酸混合碳化，制得阻燃活性炭；隨后將咖啡渣提取物、聚氨酯預聚體、多聚甲醛、阻燃活性炭、發泡劑、交聯劑混合，制備得到環保型可降解高分子發泡材料；其中，聚氨酯預聚體是由2?氰基苯基異氰酸酯、甲苯?2,6?二異氰酸酯、聚醚多元醇混合反應得到；本發明制得的環保型可降解高分子發泡材料的防壓縮形變性能和阻燃性能較強。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體為一種環保型可降解高分子發泡材料及其制備方法。

背景技術

高分子發泡材料是由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料，具有質輕、隔熱、吸音、減震等特性，且其介電性能優于基體樹脂，廣泛地用于汽車、包裝、電子電器、建材等行業。

現有技術的高分子發泡材料常以聚氨酯為基礎樹脂，進行發泡混煉制備得到，但由于其可降解性、環保性和阻燃性較差，且長時間使用的情況下制得的高分子發泡材料極易永久壓縮變形。

本發明關注到了這個問題，并通過對速溶咖啡廠新鮮咖啡渣進行回收利用，并對其進行提取和碳化加入到聚氨酯預聚體中制備出一種環保型可降解高分子發泡材料來解決這一問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保型可降解高分子發泡材料及其制備方法，以解決現有技術中存在的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種環保型可降解高分子發泡材料，包括咖啡渣、聚氨酯預聚體、多聚甲醛、發泡劑。

進一步的，所述聚氨酯預聚體是由2-氰基苯基異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、聚醚多元醇混合反應得到。

進一步的，所述發泡劑為碳酸銨。

一種環保型可降解高分子發泡材料的制備方法，所述環保型可降解高分子發泡材料的制備步驟如下：氬氣保護條件下，將聚氨酯預聚體、阻燃活性炭按質量比1：0.04～1：0.06混合，以1200～1600r/min攪拌20～40min，隨后按質量比1：4：7～1：6：9加入咖啡渣提取物溶液、多聚甲醛、1,4-二氧六環，其中，咖啡渣提取物質量是聚氨酯預聚體的0.4～0.6倍，升溫至88～92℃，以400～600r/min攪拌23～25h，在97～103℃的溫度下進行第一次混煉，再加入聚氨酯預聚體質量0.04～0.06倍的碳酸銨在110～115℃的溫度下進行第二次混煉，隨后放入85～95℃的煉膠機精煉3～5遍，制備得到0.6～1mm厚的環保型可降解高分子發泡材料。

進一步的，所述咖啡渣提取物的制備方法如下：將咖啡渣裝入脂肪抽提器中，隨后加入咖啡渣質量15～25倍的乙醇，在水浴中加熱抽提6～8h，最后將提取液蒸餾回收溶劑，制備得到預處理的咖啡渣和咖啡渣提取物，向咖啡渣提取物加入咖啡渣提取物質量0.1～0.3倍的去離子水，以400～600r/min攪拌20～40min，制備得到咖啡渣提取物溶液。

進一步的，所述咖啡渣取自速溶咖啡廠新鮮咖啡渣。

進一步的，所述聚氨酯預聚體的制備方法如下：氮氣保護條件下，將2-氰基苯基異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、聚醚多元醇按質量比1：0.8：5～1：1.2：7混合，以1200～1600r/min攪拌20～40min，隨后升溫至60～80℃，以40～60滴/min滴加2-氰基苯基異氰酸酯質量0.06～0.08倍的催化劑P838，以400～600r/min攪拌1.5～1.6h，制備得到聚氨酯預聚體。

進一步的，所述聚醚多元醇為聚醚多元醇HSH303。