CN107501519A - 积木玩具用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯合成技术领域，具体涉及一种积木玩具用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法。积木玩具用聚氨酯自结皮组合料由A组分与B组分组成，其中，A组分由如下原料制成：聚醚多元醇、聚合物多元醇、泡沫稳定剂、扩链剂、催化剂、发泡剂、开孔剂、调色色浆；B组分由如下原料制成：聚醚多元醇、小分子醇、DPG、MI、纯MDI、粗MDI。本发明采用模具浇注法，一次成型，操作方便，无余料节省成本；选用非金属类催化剂可以最大程度上减少对孩子的伤害；选用的调色色浆为环保材料，并且溶解在自结皮积木中，不易掉色。

Description

积木玩具用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯合成技术领域，具体涉及一种积木玩具用聚氨酯自结皮组合料及其制备方法。
背景技术
积木玩具是在孩子成长过程中常见的智力玩具，不仅可以增加孩子的好奇心，而且可发展孩子们的空间知觉、结构思维、创造力，增强动手能力及对科学的兴趣。
市场上常见的积木玩具，多以木质材料为主，容易出现腐蚀、变形现象。木质材料加工容易产生余料增加成本，同时木质材料的表面的颜料容易脱落，影响美观。
社会经济的发展带动着人类生活水平的快速提高，因此人们对生活品质有了高的需求，尤其对孩子的用品提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，选用环保的原料，特别是发泡剂选用水代替氯氟烃化合物(CFC)，减少对大气层中臭氧层的破坏，符合环保理念，具有低VOC、低气味的特点；本发明同时提供了积木玩具用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，科学合理、简单易操作。
本发明所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，由A组分与B组分组成，其中，
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
所述的A组分中聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量大于80％，数均分子量为6000-8000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇；优选KE-810，KE-810为可利亚聚醚多元醇南京有限公司市售产品。
所述的A组分中聚合物多元醇是以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量≥40％的聚合物多元醇；优选GPOP-H45Y，上海高桥石油化工公司市售产品。
所述的A组分中泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选EPK-127为赢创公司市售产品。
所述的A组分中扩链剂为1,4-丁二醇(BDO)和乙二醇(EG)的混合物。
所述的A组分中催化剂为DABCO BL-11和DABCO NE1060的混合物，DABCO BL-11和DABCO NE1060是美国空气化工市售产品。
所述的A组分中发泡剂为水。
所述的A组分中开孔剂为GK-350D，上海高桥石油化工公司。
所述的A组分中调色色浆为宝美施化工(上海)有限公司市售产品。
所述的B组分中聚醚多元醇为EP-3600，山东蓝星东大化工有限公司市售产品。
所述的B组分中小分子醇为MN-500，山东蓝星东大化工有限公司市售产品。
所述的B组分中MI为0129M，Bayer公司市售产品。
所述的B组分中纯MDI为44C，Bayer公司市售产品
所述的B组分中粗MDI为M20S，BASF公司市售产品。
本发明所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，步骤如下：
(1)A组分：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂、发泡剂、开孔剂、调色色浆，在室温条件下，转速为50-80转/min，搅拌1-1.5h，即得A组分产品；
(2)B组分：将聚醚多元醇常温下投入反应釜中，在90-100℃、真空条件下，搅拌脱水脱气2-3h，然后降温至40-45℃，先加入小分子醇和DPG，再加入MI和纯MDI，再升温至80-85℃反应2-3h，加入粗MDI，检测异氰酸基含量达到24.5-26.5％时，降温至40-45℃，即得B组分产品。
使用时，将A、B组分按A：B＝100：50-55的质量比混合均匀，浇入模具中，熟化4-5min即可开模得到制品。
A、B组分料的料温维持在25℃左右，模具温度维持在50℃左右。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)该方法采用模具浇注法，一次成型，操作方便，无余料节省成本。
(2)本发明选用非金属类催化剂可以最大程度上减少对孩子的伤害。
(3)本发明选用的调色色浆为环保材料，并且溶解在自结皮积木中，不易掉色。
(4)B组分经过改性后，使其具有结晶温度低、使用方便、适应性广等优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将KE-810、GPOP-H45Y投入反应釜中搅拌，然后依次加入EPK-127、DABCOBL-11、DABCO NE1060、BDO、EG、H2O、GK-350D、调色色浆。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品；
B组分：将EP-3600常温下投入反应釜中，在90℃、真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入MN-500和DPG，再加入0129M和44C，升温至80℃反应2h，加入M20S，检测异氰酸基含量达到25.6±0.3％时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：50的重量配比混合注入模具，即可得聚氨酯自结皮积木玩具。
实施例2
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将KE-810、GPOP-H45Y投入反应釜中搅拌，然后依次加入EPK-127、DABCOBL-11、DABCO NE1060、BDO、EG、H2O、GK-350D、调色色浆。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品；
B组分：将EP-3600常温下投入反应釜中，在90℃、真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入MN-500和DPG，再加入0129M和44C，升温至80℃反应2h，加入M20S，检测异氰酸基含量达到26.1±0.3％时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：52的重量配比混合注入模具，即可得聚氨酯自结皮积木玩具。
实施例3
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将KE-810、GPOP-H45Y投入反应釜中搅拌，然后依次加入EPK-127、DABCOBL-11、DABCO NE1060、BDO、EG、H2O、GK-350D、调色色浆。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品；
B组分：将EP-3600常温下投入反应釜中，在90℃、真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入MN-500和DPG，再加入0129M和44C，升温至80℃反应2h，加入M20S，检测异氰酸基含量达到25.4±0.3％时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：54的重量配比混合注入模具，即可得聚氨酯自结皮积木玩具。
实施例4
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将KE-810、GPOP-H45Y投入反应釜中搅拌，然后依次加入EPK-127、DABCOBL-11、DABCO NE1060、BDO、EG、H2O、GK-350D、调色色浆。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品；
B组分：将EP-3600常温下投入反应釜中，在90℃、真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入MN-500和DPG，再加入0129M和44C，升温至80℃反应2h，加入M20S，检测异氰酸基含量达到24.9±0.3％时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：53的重量配比混合注入模具，即可得聚氨酯自结皮积木玩具。
实施例5
A组分由以下重量份数的原料制成：
B组分由以下重量份数的原料制成：
制备方法如下：
A组分：先将KE-810、GPOP-H45Y投入反应釜中搅拌，然后依次加入EPK-127、DABCOBL-11、DABCO NE1060、BDO、EG、H2O、GK-350D、调色色浆。在室温条件下，转速为50转/min，搅拌1h，即得A组分产品；
B组分：将EP-3600常温下投入反应釜中，在90℃、真空(≤-0.098MPa)条件下，搅拌脱水脱气2h，然后降温至40℃，先加入MN-500和DPG，再加入0129M和44C，升温至80℃反应2h，加入M20S，检测异氰酸基含量达到25.3±0.3％时，降温至40℃，即得B组分产品。
将所需模具升温至50℃，并将脱模剂涂抹均匀，备用。
使用时，将A、B组分料按A：B＝100：53的重量配比混合注入模具，即可得聚氨酯自结皮积木玩具。
分别对实施例1-5制得的聚氨酯自结皮积木玩具进行性能测试，测试结果见表1。
表1 实施例1-5产品性能测试结果
注：VOC检测标准为NES M0402[2005-1]，低气味检测标准为PV3900-2000。

Claims (10)

1.一种积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于由A组分与B组分组成，其中，
A组分由如下重量份数的原料制成：
B组分由如下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量大于80％，数均分子量为6000-8000，用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇。
3.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中聚合物多元醇是以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量≥40％的聚合物多元醇。
4.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
5.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中扩链剂为1,4-丁二醇和乙二醇的混合物。
6.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中催化剂为DABCO BL-11和DABCO NE1060的混合物。
7.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的A组分中发泡剂为水。
8.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的B组分中小分子醇为MN-500。
9.根据权利要求1所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料，其特征在于所述的B组分中MI为0129M，纯MDI为44C，粗MDI为M20S。
10.一种权利要求1-9任一所述的积木玩具用聚氨酯自结皮组合料的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)A组分：先将聚醚多元醇、聚合物多元醇投入反应釜中搅拌，然后依次加入泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂、发泡剂、开孔剂、调色色浆，在室温条件下，转速为50-80转/min，搅拌1-1.5h，即得A组分产品；
(2)B组分：将聚醚多元醇常温下投入反应釜中，在90-100℃、真空条件下，搅拌脱水脱气2-3h，然后降温至40-45℃，先加入小分子醇和DPG，再加入MI和纯MDI，再升温至80-85℃反应2-3h，加入粗MDI，检测异氰酸基含量达到24.5-26.5％时，降温至40-45℃，即得B组分产品。
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