CN104725831A - 透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，它包括以下步骤：1）竹炭弹性颗粒的制备；2）预聚物的配制：将竹炭弹性颗粒、聚醚、凝胶催化剂、发泡催化剂、发泡/凝胶平衡催化剂、开孔剂、水加入反应釜中混合搅匀，得到预聚物待用；3）往步骤2）中配制的预聚物中于26-30℃的温度下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌，流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即可制得透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料；本发明能制备出即具备良好的慢回弹性能又能有效防静电，体感效果好的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法。
背景技术
慢回弹聚氨酯发泡材料是指在受到外界压力而变形后，当压力撤去，其形变恢复相当缓慢（通常需要7～8s）的材料，又被称作粘弹性泡沫材料或记忆棉、太空棉，慢回弹聚氨酯发泡材料不仅多孔、富有弹性，给人以柔软舒适感，同时还具有优异的抗震、减压、缓冲、隔音等性能，而被广泛地应用在人们的日常生活中，如车厢的夹层材料、座椅、床垫、枕头、护垫等。
聚氨酯材料是由有机异氰酸酯化合物中的异氰酸酯与聚醚多元醇中的羟基发生化学反应而形成的由多个-NHCOO-基团构成的高分子化合物，目前市场上的慢回弹聚氨酯发泡材料表面温度体感较高，尤其在夏天作为座椅、床垫等产品时，就会使人感觉比较闷热、不舒适，并且容易带静电，作为人们生活用品时不但对人体构成静电危害，而且因此而容易吸附粉尘变脏，因此如何使聚氨酯材料既有良好的慢回弹性能，又具有好的体感效果，并且安全无毒，防静电，使得聚氨酯材料做成的座椅、床垫等产品在夏季也能舒适地使用且能够有效避免静电给人们带来的伤害，是目前急待研究解决的问题。现有技术一般采用表面活性剂来分散竹炭粉直接制备发泡材料，但实际制备过程中，分散剂的解团聚效果依然不佳，导致制备出的材料的透气性不理想，防静电性能较差，同时该方法又会大大影响了产品的慢回弹性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种能制备出即具备良好的慢回弹性能又能有效防静电，体感效果好的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法。
本发明的技术解决方案如下：一种透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）竹炭弹性颗粒的制备：将竹炭球磨成粒径为5-15μm的竹炭颗粒与热塑性聚氨酯弹性体粒料按照重量比为1︰3-8的比例混匀后放入挤出机中，在双螺杆挤出机工作温度为110℃-180℃下搅匀挤出、造粒制得粒径为1-5mm的竹炭弹性颗粒；
2）预聚物的配制：将竹炭弹性颗粒、聚醚、凝胶催化剂、发泡催化剂、发泡/凝胶平衡催化剂、开孔剂、水加入反应釜中混合搅匀，得到预聚物待用；
3）往步骤2）中配制的预聚物中于26-30℃的温度下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000-1500转/分钟的转速搅拌3-6秒，流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即可制得透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料。
所述透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的原料组成以重量份数计为：竹炭弹性颗粒 8-20份、聚醚 100份、二苯基甲烷二异氰酸酯 40-50份、凝胶催化剂 0.03-0.05份、发泡催化剂 0.05-0.2份、发泡/凝胶平衡催化剂 0.3-0.4份、开孔剂 2.5-3.5份、水 2-6份。
所述的竹炭为碳化温度为900℃以上的竹炭。
所述的热塑性聚氨酯弹性体粒料为热塑性聚氨脂（TPU）。
作为优选，所述聚醚为慢回弹聚醚与普通软泡聚醚以重量百分比1︰0.2-0.5的混合物。
作为进一步优选，所述慢回弹聚醚为上海高桥石油化工公司生产的慢回弹聚醚GLR-2000。
作为进一步优选，所述普通软泡聚醚为上海高桥石油化工公司生产的普通软泡聚醚GSE-3048。
作为优选，所述凝胶催化剂为美国空气化工产品公司生产的凝胶催化剂T-9或T-12中的一种。
作为优选，所述发泡催化剂为美国迈图高新材料集团生产的发泡催化剂NIAX A-1。
作为优选，所述发泡/凝胶平衡催化剂为美国迈图高新材料集团生产的发泡/凝胶平衡催化剂NIAX A-33。
作为优选，所述开孔剂为上海高桥石油化工公司生产的开孔剂GLK-15。
本发明的有益效果是：本发明通过将竹炭以制成竹炭弹性颗粒的形式引入到聚氨酯慢回弹泡沫材料的泡孔中，能够与聚氨酯慢回弹泡沫材料形成一体，但是当聚氨酯慢回弹泡沫材料变形的时候能够使泡孔中的竹炭弹性颗粒相互接触来保持材料各个区域的电位平衡从而能够有效及时的将静电释放，同时由于竹炭的存在以及竹炭的多孔性，能够使慢回弹泡沫材料具备良好的吸湿性，因此能够提高透气性能，改善体感效果；本发明的方法不但能增加竹炭粉末的均匀分散性，而且有效保证了材料的慢回弹性能，并通过多种催化剂的协同运用，能有效增加成品的综合性能。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例一
按照以下步骤制备透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料：
1）竹炭弹性颗粒的制备：将竹炭球磨成粒径为5-15μm的竹炭颗粒与热塑性聚氨酯弹性体粒料按照重量比为1︰3-8的比例混匀后放入挤出机中，在双螺杆挤出机工作温度为110℃-180℃下搅匀挤出、造粒制得粒径为1-5mm的竹炭弹性颗粒；
2）预聚物的配制：将竹炭弹性颗粒、聚醚、美国空气化工产品公司生产的凝胶催化剂T-12、美国迈图高新材料集团生产的发泡催化剂NIAX A-1、美国迈图高新材料集团生产的发泡/凝胶平衡催化剂NIAX A-33、上海高桥石油化工公司生产的开孔剂GLK-15、水加入反应釜中混合搅匀，得到预聚物待用；
3）往步骤2）中配制的预聚物中于26-30℃的温度下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000-1500转/分钟的转速搅拌3-6秒，流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即可制得透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料。
所述透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的原料组成以重量份数计为：竹炭弹性颗粒 8-20份、聚醚 100份、二苯基甲烷二异氰酸酯 40-50份、美国空气化工产品公司生产的凝胶催化剂T-12 0.03-0.05份、美国迈图高新材料集团生产的发泡催化剂NIAX A-1 0.05-0.2份、美国迈图高新材料集团生产的发泡/凝胶平衡催化剂NIAX A-33 0.3-0.4份、上海高桥石油化工公司生产的开孔剂GLK-15 2.5-3.5份、水 2-6份。
所述的竹炭为碳化温度为900℃以上的竹炭。
所述的热塑性聚氨酯弹性体粒料为热塑性聚氨脂（TPU）。
所述聚醚为上海高桥石油化工公司生产的慢回弹聚醚GLR-2000与上海高桥石油化工公司生产的普通软泡聚醚GSE-3048以重量百分比1︰0.2-0.5的混合物。
实施例二
按照以下步骤制备透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料：
1）竹炭弹性颗粒的制备：将竹炭球磨成粒径为5-15μm的竹炭颗粒与热塑性聚氨酯弹性体粒料按照重量比为1︰5的比例混匀后放入挤出机中，在双螺杆挤出机工作温度为120℃下搅匀挤出、造粒制得粒径为1-5mm的竹炭弹性颗粒；
2）预聚物的配制：将竹炭弹性颗粒14kg、聚醚100kg、美国空气化工产品公司生产的凝胶催化剂T-12 0.04kg、美国迈图高新材料集团生产的发泡催化剂NIAX A-1 0.05kg、美国迈图高新材料集团生产的发泡/凝胶平衡催化剂NIAX A-33 0.4kg、上海高桥石油化工公司生产的开孔剂GLK-15 2.5kg、水5kg加入反应釜中混合搅匀，得到预聚物待用；
3）往步骤2）中配制的预聚物中于26-30℃的温度下加入二苯基甲烷二异氰酸酯50kg，以1500转/分钟的转速搅拌4秒，流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即可制得透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料。
所述的竹炭为碳化温度为900℃以上的竹炭。
所述的热塑性聚氨酯弹性体粒料为热塑性聚氨脂（TPU）。
所述聚醚为上海高桥石油化工公司生产的慢回弹聚醚GLR-2000与上海高桥石油化工公司生产的普通软泡聚醚GSE-3048以重量百分比1︰0.2的混合物。
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1）竹炭弹性颗粒的制备：将竹炭球磨成粒径为5-15μm的竹炭颗粒与热塑性聚氨酯弹性体粒料按照重量比为1︰3-8的比例混匀后放入挤出机中，在双螺杆挤出机工作温度为110℃-180℃下搅匀挤出、造粒制得粒径为1-5mm的竹炭弹性颗粒；
2）预聚物的配制：将竹炭弹性颗粒、聚醚、凝胶催化剂、发泡催化剂、发泡/凝胶平衡催化剂、开孔剂、水加入反应釜中混合搅匀，得到预聚物待用；
3）往步骤2）中配制的预聚物中于26-30℃的温度下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，以1000-1500转/分钟的转速搅拌3-6秒，流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即可制得透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料。
2.根据权利要求1所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的原料组成以重量份数计为：竹炭弹性颗粒 8-20份、聚醚 100份、二苯基甲烷二异氰酸酯 40-50份、凝胶催化剂 0.03-0.05份、发泡催化剂 0.05-0.2份、发泡/凝胶平衡催化剂 0.3-0.4份、开孔剂 2.5-3.5份、水 2-6份。
3.根据权利要求1所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述的竹炭为碳化温度为900℃以上的竹炭。
4.根据权利要求1或2所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述聚醚为慢回弹聚醚与普通软泡聚醚以重量百分比1︰0.2-0.5的混合物。
5.根据权利要求4所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述慢回弹聚醚为上海高桥石油化工公司生产的慢回弹聚醚GLR-2000。
6.根据权利要求4所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述普通软泡聚醚为上海高桥石油化工公司生产的普通软泡聚醚GSE-3048。
7.根据权利要求1或2所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述凝胶催化剂为美国空气化工产品公司生产的凝胶催化剂T-9或T-12中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述发泡催化剂为美国迈图高新材料集团生产的发泡催化剂NIAX A-1。
9.根据权利要求1或2所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述发泡/凝胶平衡催化剂为美国迈图高新材料集团生产的发泡/凝胶平衡催化剂NIAX A-33。
10.根据权利要求1或2所述的透气防静电聚氨酯慢回弹泡沫材料的制备方法，其特征在于：所述开孔剂为上海高桥石油化工公司生产的开孔剂GLK-15。
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