CN114181363A - 高强度仿木组合聚醚、聚氨酯泡沫及其原料组合物和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种高强度仿木组合聚醚、聚氨酯泡沫及其原料组合物和制备方法。所述高强度仿木组合聚醚包括以下原料：羟值425±15mgKOH/g的聚醚多元醇A、羟值430±30mgKOH/g的聚醚多元醇B、羟值245±10mgKOH/g的聚醚多元醇C、泡沫稳定剂、催化剂、水、玻璃微珠、阻燃剂；所述组合聚醚与异氰酸酯混合发泡得到聚氨酯泡沫。本发明在保证了原有仿木制品表面硬度的前提下，显著提升了抗压强度，同时密度可以通过水量控制能够随时调整等优点。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种高强度仿木组合聚醚、聚氨酯泡沫及其原料组合物和制备方法。
背景技术
随着家装行业的发展，鉴于实木家具价格日益高涨，木材再生周期慢等缺点，同时PU材料可以制作成各种木材纹路的家具，比如:水曲柳、橡木等，PU仿木家具的纹理、质感是非常接近木材的，甚至有的特点还要优于实木，比如:雕花、防潮、不易开裂和变形。可以生产定制各种形状、尺寸、花纹、颜色的PU仿木家具配件产品。也可以按照客户需求加工定制，
PU材料还具有绿色环保：无辐射、不挥发。高温分解后不产生任何对人体有害的气体。易于加工：材质均匀，可锯、可刨、可锉，安装几乎没有废料，经济环保。着色性好：可以在表面涂抹各种颜色的水性和油性漆，着色后维持时间长。高隔热性，是优良的隔热产品，不会产生冷热桥。PU仿木材料相比较实木产品还具有优异的阻燃性能；
但是相同PU材料相比较实木家具同样密度的条件下强度远低于木材的抗压强度，实际生产中为了提高PU仿木的抗压强度厂家普遍以提高仿木制品的密度来提高产品的抗压强度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中普通PU仿木材料强度低的问题，提供一种高强度仿木组合聚醚、聚氨酯泡沫及其原料组合物和制备方法，在保证了原有仿木制品表面硬度的前提下，显著提升了抗压强度，同时密度可以通过水量控制能够随时调整等优点。
本发明的技术方案之一：
提供一种高强度仿木组合聚醚，包括以下重量份数的原料：
所述聚醚多元醇A为25℃粘度32000±4000mPa·s、羟值425±15mgKOH/g的聚醚多元醇。
所述聚醚多元醇B为25℃粘度2000±500mPa·s、羟值430±30mgKOH/g的聚醚多元醇。
所述聚醚多元醇C为25℃粘度260±100mPa·s、羟值245±10mgKOH/g的聚醚多元醇。
所述聚醚多元醇A、所述聚醚多元醇B、所述聚醚多元醇C的粘度可分别独立地为本领域常规粘度，例如为动力粘度。所述动力粘度一般采用旋转粘度计测得。
较佳地，所述聚醚多元醇A为句容宁武新材料有限公司生产的牌号为NJ-8243的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述聚醚多元醇A总质量的百分比。
较佳地，所述聚醚多元醇B为句容宁武新材料有限公司生产的牌号为NJ-4110G的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述聚醚多元醇B总质量的百分比。
较佳地，所述聚醚多元醇C为句容宁武新材料有限公司生产的牌号为NJ-307的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述聚醚多元醇C总质量的百分比。
所述泡沫稳定剂可为本领域常规的泡沫稳定剂，较佳地为硅酮类泡沫稳定剂。较佳地，所述硅酮类泡沫稳定剂为南京美思德新材料有限公司生产的牌号为M-8805的硅酮类泡沫稳定剂。
所述催化剂可为本领域常规的催化剂，较佳地为胺类催化剂和/或有机金属催化剂。
较佳地，所述胺类催化剂为叔胺类催化剂。较佳地，所述叔胺类催化剂为POLYCAT46和TMR-31的复合催化剂。所述复合催化剂即为POLYCAT 46和TMR-31的混合物。较佳地，所述复合催化剂中，所述POLYCAT 46和TMR-31的质量比为1:(1-1.5)。
较佳地，所述水为去离子水。
阻燃剂优选磷酸三乙酯。
本发明所述组合聚醚可按照本领域常规制备方法进行制备，例如，将所述组合聚醚的原料组合物的各组分混合均匀，即可。较佳地，所述混合在具有安全装置的混合容器中进行。较佳地，所述混合容器为混合釜。较佳地，所述混合在不锈钢容器中进行。较佳地，所述混合在搅拌条件下进行。较佳地，所述混合的时间为0.5～1小时，例如0.75小时。
本发明的技术方案之二：
本发明还提供了一种聚氨酯泡沫的原料组合物，其包括A组分和B组分，A组分为所述组合聚醚，B组分为异氰酸酯；A组分和B组分的质量比为1:1.0-1:1.1。
较佳地，A组分和B组分的质量比为1:1.0-1:1.1。
较佳地，异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(简称聚合MDI)。所述聚合二苯基甲烷二异氰酸酯指纯二苯基甲烷二异氰酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物。较佳地，所述聚合二苯基甲烷二异氰酸酯的产品中，所述聚合二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为51.3％，百分比为质量百分比。
较佳地，所述聚合MDI为烟台万华生产的型号为PM200的聚合MDI。
本发明的技术方案之三：
本发明还提供了一种聚氨酯泡沫的制备方法，其包括如下步骤：将所述的A组分和所述的B组分混合，进行发泡，制得聚氨酯泡沫，即可。
所述聚氨酯泡沫的制备方法的条件可为本领域各种常规条件。
较佳地，所述发泡所用仪器为低压浇筑机或电动搅拌机。
较佳地，所述发泡温度为20-25℃，例如22℃。
所述的聚氨酯泡沫可用作PU仿木家具材料，按照本领域常识，在应用时，一般是A组分和B组分在使用前不予混合，且一般是即混合即用，且一般是注到模具内进行发泡。
本发明的技术方案之四：
本发明还提供了一种由所述聚氨酯泡沫的制备方法所制得的聚氨酯泡沫。
较佳地，所述聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的聚氨酯泡沫制品相比较常规仿木PU制品具有相同密度下具有更高的强度，相同强度下具有更低的密度等优点；
(2)本发明的聚氨酯泡沫制品相比较常规木材类产品，具有环保、防腐等优点。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
聚醚多元醇NJ-8243，购于句容宁武新材料有限公司。
聚醚多元醇NJ-4110G，购于句容宁武新材料有限公司。
聚醚多元醇NJ-307，购于句容宁武新材料有限公司。
硅酮类泡沫稳定剂AK-8805，购于南京美思德新材料有限公司。
玻璃微珠为美国3M公司型号S60空心玻璃微珠。
异氰酸酯为聚合MDI，购于烟台万华，型号PM200。
阻燃剂为磷酸三(1-氯-2丙基)酯型号TCPP购于泰安亚荣生物科技有限公司。
实施例1-3
实施例1-3的聚氨酯泡沫的组合物原料组成如表1所示，原料用量以重量份数计。
表1
按表1的原料组成制备聚氨酯泡沫，方法如下：
(1)组合聚醚的制备：
将组合聚醚的所有原料在不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀即可。
(2)聚氨酯泡沫的制备：
将组合聚醚和异氰酸酯按照比例在22℃反应，注入模具中制得PU仿木泡沫。
对比例1-4
对比例1-4的聚氨酯泡沫的组合物原料组成如表2所示，原料用量以重量份数计。
表2
按表2的原料组成制备聚氨酯泡沫，方法如下：
(1)组合聚醚的制备：
将组合聚醚的所有原料在不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀即可。
(2)聚氨酯泡沫的制备：
将组合聚醚和异氰酸酯按照比例在22℃反应，注入模具中制得PU仿木泡沫。
将实施例1-3和对比例1-4制成聚氨酯泡沫进行测试，测试结果见下表3。
表3
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
| 密度kg/m<sup>3</sup> | 800 | 610 | 380 | 810 | 615 | 395 | 800 |
| 压缩强度MPa | 45.3 | 36.1 | 24.2 | 33.2 | 17.2 | 16.7 | 25.3 |
Claims (10)
1.一种高强度仿木组合聚醚，其特征在于：包括以下重量份数的原料：
所述聚醚多元醇A为25℃粘度32000±4000mPa·s、羟值425±15mgKOH/g的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为25℃粘度2000±500mPa·s、羟值430±30mgKOH/g的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇C为25℃粘度260±100mPa·s、羟值245±10mgKOH/g的聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的高强度仿木组合聚醚，其特征在于：聚醚多元醇A为NJ-8243，聚醚多元醇B为NJ-4110G，聚醚多元醇C为NJ-307。
3.根据权利要求1所述的高强度仿木组合聚醚，其特征在于：泡沫稳定剂为硅酮类泡沫稳定剂。
4.根据权利要求1所述的高强度仿木组合聚醚，其特征在于：催化剂为胺类催化剂和/或有机金属催化剂。
5.根据权利要求1所述的高强度仿木组合聚醚，其特征在于：阻燃剂为磷酸三乙酯。
6.一种权利要求1-5任一项所述的组合聚醚组成的聚氨酯泡沫的原料组合物，其特征在于：包括A组分和B组分，A组分为所述组合聚醚，B组分为异氰酸酯；A组分和B组分的质量比为1:(1.0-1.1)。
7.根据权利要求6所述的聚氨酯泡沫的原料组合物，其特征在于：异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。
8.一种权利要求6所述的聚氨酯泡沫的原料组合物制备的聚氨酯泡沫，其特征在于：为硬质聚氨酯泡沫。
9.一种权利要求8所述的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：将A组分和B组分混合进行发泡，制得聚氨酯泡沫。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：发泡温度为20-25℃。
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