CN105330806B - 低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料及其制备方法，属于聚氨酯泡沫塑料技术领域。所述聚氨酯全水仿木材料，由A组份和B组份制成，以重量份数计，A组份由以下原料制成：聚醚多元醇A 35～50、聚醚多元醇B 20～25、聚醚多元醇C 25～30、聚醚多元醇D 5～10、泡沫稳定剂2.0～3.0、化学发泡剂1.0～1.2、催化剂1.2～4.5；B组份为多亚甲基多苯基异氰酸酯。其制备方法是先将聚醚多元醇加入反应釜中搅拌，再加入泡沫稳定剂、化学发泡剂和催化剂，得到A组份，然后将A组份与B组份混合进行反应，得到聚氨酯全水仿木材料。本发明的仿木材料在低自由泡密度下能够达到邵氏硬度D40以上，尺寸稳定性收缩率小于0.5％，其制备方法简易可行。

Description

低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料及其制备方法，属于聚氨酯泡沫塑料技术领域。
背景技术
近年来，由于森林资源被过度开采利用，造成生态环境恶化和水土流失严重，但是随着人们生活水平的逐步提高，人们对于木材的需求量也随之增加，因此，研究和开发仿木材料成为一个新的技术领域。能够用作仿木材料的树脂包括聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等，其中，聚氨酯仿木材料具有很高的刚性和机械强度，具有生产工艺简单、制品外形美观的特点，可以完美将其代替木材来用作高档制品。聚氨酯仿木材料通常分为141B发泡体系和全水发泡体系两类，其中，141B发泡体系为目前的主流体系，但是141B发泡体系不属于环保发泡剂，世界各地都在逐步对其进行限制使用；全水发泡体系既环保又安全，其制品具有密度分布均匀、气泡少、基本无暗泡的特点，因此发展前景非常光明，但是全水发泡体系在自由泡密度低于100kg/m3的时候，其制品表面硬度低于邵氏硬度D40，适用范围受到较大限制，因此，亟需开发一种低密度、高表面强度的聚氨酯全水仿木材料来扩大其适用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，具有表面硬度高和尺寸稳定性优异的特点，能够制备出各式各样的仿木产品；本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，由A组份和B组份制成，其中：
以重量份数计，A组份由以下原料制成：
其中，聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D四种原料的总重量份数为100份；
所述聚醚多元醇A为4官能度，羟值为400～460的聚氧化丙烯多元醇，优选YNW-4110，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；
所述聚醚多元醇B为4.2官能度，羟值为490～500的聚氧化丙烯多元醇，优选YNW-635C，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；
所述聚醚多元醇C为3官能度，羟值为163～173的聚氧化丙烯多元醇，优选YNW-310，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；
所述聚醚多元醇D为7官能度，羟值为360～390的聚氧化丙烯多元醇，优选YNW-370S，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；
所述泡沫稳定剂为亲水型聚氨酯硬泡硅油，优选B8444，生产厂家为德国赢创德固赛公司；
所述化学发泡剂为水；
所述催化剂为N,N-二甲基环己胺(Y-12)、N,N-二甲基苄胺(Y-27)、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪(PC-41)或五甲基二亚乙基三胺(PC-5)中的一种或多种，生产厂家均为美国空气化工公司；
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D加入到反应釜中进行搅拌，然后加入泡沫稳定剂、化学发泡剂和催化剂，常温下搅拌10～30分钟，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料。
本发明的有益效果如下：
本发明通过采用高官能度的聚醚多元醇进行相互搭配，得到的聚氨酯仿木制品在自由泡密度为80-100kg/m3时能够达到邵氏硬度D40以上，尺寸稳定性收缩率小于0.5％，能够制备出雕刻样式复杂的仿木产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、YNW-635C、YNW-310和YNW-370S加入到反应釜中进行搅拌，然后加入B8444、H2O、Y-12、Y-27和PC-41，常温下搅拌10min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，检测结果见表1。
表1 实施例1产品检测指标
实施例2：
低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、YNW-635C、YNW-310和YNW-370S加入到反应釜中进行搅拌，然后加入B8444、H2O、PC-5、Y-27和PC-41，常温下搅拌20min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，检测结果见表2。
表2 实施例2产品检测指标
实施例3：
低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料按照以下制备：
以重量份数计，A组份：
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
制备方法如下：
(1)将YNW-4110、YNW-635C、YNW-310和YNW-370S加入到反应釜中进行搅拌，然后加入B8444、H2O、PC-5、Y-27和PC-41，常温下搅拌30min，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，检测结果见表3。
表3 实施例3产品检测指标
由实施例1-3可知，得到的聚氨酯仿木制品具有密度低、硬度高的特点，完全能够制备出雕刻样式复杂的仿木产品。

Claims (5)

1.一种低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，其特征在于：由A组份和B组份制成，其中：
以重量份数计，A组份由以下原料制成：
其中，聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D四种原料的总重量份数为100份；
所述聚醚多元醇A为4官能度，羟值为400～460的聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇B为4.2官能度，羟值为490～500的聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇C为3官能度，羟值为163～173的聚氧化丙烯多元醇；
所述聚醚多元醇D为7官能度，羟值为360～390的聚氧化丙烯多元醇；
B组份：
多亚甲基多苯基异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，其特征在于：泡沫稳定剂为亲水型聚氨酯硬泡硅油。
3.根据权利要求1所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，其特征在于：化学发泡剂为水。
4.根据权利要求1所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料，其特征在于：催化剂为N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或五甲基二亚乙基三胺中的一种或多种。
5.一种权利要求1～4任一所述的低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D加入到反应釜中进行搅拌，然后加入泡沫稳定剂、化学发泡剂和催化剂，常温下搅拌10～30分钟，得到A组份；
(2)将A组份与B组份按照重量比为1:1.1的比例混合进行反应，得到低密度、高表面强度聚氨酯全水仿木材料。
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