CN117186344B - 生物基环保透气鞋垫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚氨酯合成技术领域,具体涉及生物基环保透气鞋垫及其制备方法。本发明的生物基环保透气鞋垫组合料,A组分采用生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1、硅油、催化剂、交联剂、扩链剂和发泡剂制备而成,B组分采用生物基多元醇、聚醚多元醇1、开孔剂、一缩二丙二醇和纯MDI、液化MDI预聚而成。本发明所述的生物基环保透气鞋垫具有环境友好、开孔性佳、力学性能优异、透气舒适性高的特点。同时,本发明所使用的生物基多元醇为可再生原料,符合环境保护的要求。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯合成技术领域,具体涉及生物基环保透气鞋垫及其制备方法。
背景技术
聚氨酯发泡材料依托于良好的物理机械性能、高回弹性能被广泛应用于各种家具坐垫、汽车内饰件等方面;又因可调的硬度范围、良好的透气性被应用于鞋垫的生产。
专利CN109096464A公开了一种透气鞋垫及其制备方法,用于生产需要切片热压成型的产品。
专利CN110698627B公开了一种高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法,用于生产高透气型聚氨酯鞋垫产品。
专利CN104448195A公开了一种制作透气鞋垫用聚氨酯及其制备方法,用于生产欧索莱鞋垫。
上述专利的鞋垫产品的原料多以石油化工产品为主,大量使用会破坏生态平衡;同时,随着石油资源日益短缺必然带来成本的不断上涨。因此,使用可再生原料制造产品是市场发展的必然趋势。
生物基多元醇是可再生原料,通过生物质到生物基鞋垫的循环利用可减少环境的影响,实现低碳经济。拥有更多的生物含量意味着拥有更多更环保的生物成分,因此对消费类产品变得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种生物基环保透气鞋垫,具有良好的耐水解性还具有可生物降解性,完全符合环境保护的要求;兼顾选用合适的原料搭配,使其具备优异的力学性能、较好的舒适性和回弹性、较低压缩永久形变。
本发明还提供其制备方法,简单易行,适合大规模生产。
本发明所述的生物基环保透气鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:(65-70)组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 30-40份;
聚醚酯多元醇 10-20份;
聚醚多元醇1 50-70份;
硅油 0.5-1.0份;
催化剂 1.0-2.0份;
扩链剂 0.5-1.0份;
交联剂 1.5-3.0份;
发泡剂 1.5-1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 20-25份;
聚醚多元醇1 10-15份;
开孔剂 2.0-4.0份;
一缩二丙二醇 1.5-1.8份;
纯MDI 35-40份;
液化MDI 30-35份;
所述生物基多元醇为再生成分为100%,羟值80-120mgKOH/g,数均分子量2500g/mol的生物基多元醇;优选HM-10100,广州市海珥玛植物油脂有限公司市售产品。
所述聚醚多元醇1为数均分子量为9000g/mol,羟值为26-30mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g。产品提升了制品熟化速度及泡沫硬度和回弹性能;优选为聚醚多元醇10LD8005,山东蓝星东大有限公司市售产品。
所述聚醚酯多元醇是以聚醚多元醇2和邻苯二甲酸酐为起始剂,与环氧丙烷和环氧乙烷的混合物经过开环聚合制得的的官能度为2.7~2.9,数均分子量为8000~9000g/mol的聚醚酯多元醇,优选为官能度为2.9,数均分子量为7000g/mol的聚醚酯多元醇。
所述聚醚多元醇2为官能度2~3,数均分子量300~1000g/mol的聚醚多元醇的混合物,优选为INOVOL C204和INOVOL C307。
所述聚醚酯多元醇的制备方法包括以下步骤:
在反应釜中加入0.4-0.6份INOVOL C204、8.5-9.0份INOVOLC307、14.0-15.0份邻苯二甲酸酐三种起始剂,并加入0.03-0.07份DMC进行氮气置换,抽真空至-0.090MPa,升温至140±5℃,加入0.8-1.3份环氧丙烷进行引发反应,当反应釜出现压力明显下降、温度急剧上升即催化剂诱导激活成功,控制反应釜内温度145±3℃,连续加入剩余50.0-51.0份环氧丙烷,加料结束后继续保持内压1.5h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,加入0.1-0.2份KOH,在-0.091MPa真空条件下110℃脱水1.5h,连续加入21.0-21.5份环氧乙烷,加料完毕后继续内压反应1h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,降温至80±3℃,加入3.2-3.7份水、0.4-0.6份磷酸进行中和,然后加0.05-0.15份硅酸镁进行吸附,再进行干燥、过滤,即得聚醚酯多元醇。
所述硅油为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物,优选为陶氏化学市售产品VORASURFTMHR 8835 Additive。
所述交联剂为二乙醇胺或三乙醇胺,优选为江苏斯尔邦石化有限公司市售产品。
所述催化剂为延迟发泡催化剂、胺类催化剂、延迟平衡催化剂的混合物。延迟发泡催化剂为优选为NE317;胺类催化剂优选为三亚乙基二胺或叔胺类催化剂,进一步优选为A-33;延迟平衡催化剂优选为C225。
优选的,所述催化剂为NE317:A-33:C225质量比为2:6:2的混合物。
所述扩链剂为乙二醇或1,4-丁二醇。
所述发泡剂为水。
所述开孔剂为开孔型聚醚多元醇,羟值为23-27mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g,优选为INOVOL S25K,山东一诺威新材料有限公司市售产品。
所述纯MDI(纯二苯基甲烷二异氰酸酯)为44C(Bayer公司市售产品)或MDI-100(万华化学集团股份有限公司市售产品)中的一种;液化MDI(碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯)为103C(BASF公司市售产品)或CD-C(科思创聚合物有限公司市售产品)。
本发明所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至87-93℃,抽真空,脱水脱气,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至47-53℃加入磷酸,投入纯MDI,升温至77-83℃反应,加入液化MDI,降温至40-45℃检测合格后,检测-NCO含量在17-18wt.%范围内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入鞋垫模具,开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
与现有技术相比,本发明有益效果如下:
(1)本发明选用数均分子量为2500g/mol的相对较高分子量的生物基多元醇,同时在A、B组分中均加入生物基多元醇,特别是B组分,提前将生物基进行预聚,可以在一定程度上减少因加入生物基多元醇导致产品物理性能下降的问题。
(2)本发明选用的生物基多元醇因具有独特的的分子结构,具有良好的耐水解性和可生物降解性,具有良好环保性。
(3)本发明在A、B组分中均加入生物基多元醇,在满足基本性能的前提下,符合产品大于20%生物基成分的要求。
(4)本发明在A、B组分中加入高官能度、高分子量的聚醚多元醇10LD8005,一方面可以提高产品的物理性能和弹性,另一方面提高产品的熟化效果,降低催化剂的使用量。
(5)本发明A组分选用聚醚酯多元醇,结合醚键和酯键的特性,提高产品性能。
(6)本发明所述的生物基环保透气鞋垫具有环境友好、开孔性佳、力学性能优异、透气舒适性高的特点。同时,本发明所使用的生物基多元醇为可再生原料,符合环境保护的要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外,均为市购。
生物基多元醇:HM-10100再生成分为100%,羟值100±20mgKOH/g,数均分子量2500g/mol,采购自广州市海珥玛植物油脂有限公司;
聚醚多元醇1:10LD8005数均分子量为9000g/mol,羟值为28±2mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g,采购自山东蓝星东大化工有限公司;
聚醚多元醇2:INOVOL C204、INOVOL C307,采购自山东一诺威新材料有限公司;
聚醚多元醇A:EP-3600数均分子量为6000g/mol,羟值为28±2mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g,采购自山东蓝星东大化工有限公司;
硅油:VORASURFTMHR 8835 Additive采购自陶氏化学公司;
交联剂:二乙醇胺、三乙醇胺采购自江苏斯尔邦石化有限公司;
开孔剂:INOVOL S25K羟值为25±2mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g,采购自山东一诺威新材料有限公司;
纯MDI:44C采购自Bayer公司;
液化MDI:103C采购自BASF公司;
催化剂为NE317:A-33:C225质量比为2:6:2的混合物。
本发明实施例和对比例所用的聚醚酯多元醇的制备:
在反应釜中加入0.5份INOVOL C204、8.7份INOVOLC307、14.5份邻苯二甲酸酐三种起始剂,并加入0.05份DMC进行氮气置换,抽真空至-0.090MPa,升温至140±5℃,加入1份环氧丙烷进行引发反应,当反应釜出现压力明显下降、温度急剧上升即催化剂诱导激活成功,控制反应釜内温度145±3℃,连续加入剩余50.5份环氧丙烷,加料结束后继续保持内压1.5h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,加入0.15份KOH,在-0.091MPa真空条件下110℃脱水1.5h,连续加入21.3份环氧乙烷,加料完毕后继续内压反应1h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,降温至80±3℃,加入3.4份水、0.5份磷酸进行中和,然后加0.1份硅酸镁进行吸附,再进行干燥、过滤,即得聚醚酯多元醇。
实施例1
所述的生物基环保透气鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:70组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 30份;
聚醚酯多元醇 10份;
聚醚多元醇1 58份;
硅油 0.8份;
催化剂 1.2份;
扩链剂:乙二醇 0.5份;
交联剂:二乙醇胺 1.5份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 25份;
聚醚多元醇1 10份;
开孔剂 2.3份;
一缩二丙二醇 1.6份;
纯MDI 38份;
液化MDI 32份;
所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在17.5±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
实施例2
所述的生物基环保透气鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:67组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 34份;
聚醚酯多元醇 20份;
聚醚多元醇1 50份;
硅油 0.5份;
催化剂 1.0份;
扩链剂:1,4-丁二醇 1.0份;
交联剂:三乙醇胺 2.0份;
发泡剂:水 1.5份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 20份;
聚醚多元醇1 13份;
开孔剂 3.2份;
一缩二丙二醇 1.8份;
纯MDI 37份;
液化MDI 35份;
所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在18±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
实施例3
所述的生物基环保透气鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:69组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 37份;
聚醚酯多元醇 15份;
聚醚多元醇1 70份;
硅油 1.0份;
催化剂 2.0份;
扩链剂:乙二醇 0.7份;
交联剂:二乙醇胺 3.0份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 23份;
聚醚多元醇1 15份;
开孔剂 2.0份;
一缩二丙二醇 1.5份;
纯MDI 40份;
液化MDI 30份;
所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在17.3±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
实施例4
所述的生物基环保透气鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:65组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 40份;
聚醚酯多元醇 18份;
聚醚多元醇1 60份;
硅油 0.8份;
催化剂 1.5份;
扩链剂:1,4-丁二醇 0.7份;
交联剂:三乙醇胺 2.5份;
发泡剂:水 1.6份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 20份;
聚醚多元醇1 12份;
开孔剂 4.0份;
一缩二丙二醇 1.7份;
纯MDI 35份;
液化MDI 33份;
所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在17.6±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
对比例1
所述的鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:68组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
聚醚酯多元醇 25份;
聚醚多元醇1 73份;
硅油 1.0份;
催化剂 2.0份;
扩链剂:乙二醇 0.7份;
交联剂:二乙醇胺 3.0份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
聚醚多元醇1 36份;
开孔剂 2.0份;
一缩二丙二醇 1.5份;
纯MDI 40份;
液化MDI 30份;
所述的鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将聚醚多元醇、开孔剂一和缩二丙二醇投入反应釜,加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在18.7±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到透气鞋垫。
对比例2
所述的鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:66组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 56份;
聚醚酯多元醇 15份;
聚醚多元醇1 54份;
硅油 1.0份;
催化剂 2.0份;
扩链剂:乙二醇 0.7份;
交联剂:二乙醇胺 3.0份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
聚醚多元醇1 36份;
开孔剂 2.0份;
一缩二丙二醇 1.5份;
纯MDI 40份;
液化MDI 30份;
所述的鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇投入反应釜,加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在18.7±0.3wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到透气鞋垫。
对比例3
所述的鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:69组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 37份;
聚醚多元醇1 86份;
硅油 1.0份;
催化剂 2.0份;
扩链剂:乙二醇 0.7份;
交联剂:二乙醇胺 3.0份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 23份;
聚醚多元醇1 15份;
开孔剂 2.0份;
一缩二丙二醇 1.5份;
纯MDI 40份;
液化MDI 30份;
所述的鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在17.3±0.3%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到透气鞋垫。
对比例4
所述的鞋垫,由A组分与B组分按照质量比100:69组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 39份;
聚醚酯多元醇 15份;
聚醚多元醇A 75份;
硅油 1.0份;
催化剂 2.0份;
扩链剂:乙二醇 0.7份;
交联剂:二乙醇胺 3.0份;
发泡剂:水 1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇 23份;
聚醚多元醇A 15份;
开孔剂 2.0份;
一缩二丙二醇 1.5份;
纯MDI 40份;
液化MDI 30份;
所述的鞋垫的制备方法,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇A投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,在室温条件下,转速为50r/min,搅拌1h,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至90±3℃,抽真空至-0.098MPa,脱水脱气2.0小时,投入聚醚多元醇A、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至50±3℃加入磷酸(占B组分总重量的0.001%),投入纯MDI,升温至80±3℃反应40min,加入液化MDI,降温至42.5±2.5℃,检测产品-NCO含量在17.0±0.3 wt.%内,即为合格,装桶密封保存,即得B组分;
(3)鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,按照比例将A组分和B组分在机头处混合后注入52.5±2.5℃鞋垫模具,5min后开模、裁切,得到透气鞋垫。
分别对实施例1-4和对比例1-4制得的鞋垫进行性能测试,透气性测试根据GB/T10655-2003进行测试;断裂伸长率和拉伸强度检测标准为GB/T 3903.22-2008,撕裂强度检测标准为GB/T 529;硬度根据标准GB/T 531-1999进行测试;芯密度根据标准GB/T 6343-2009进行测试。
测试结果见表1。
表1 实施例1-4和对比例1-4产品性能测试结果
从上表可以看出,对比例1中未加入生物基多元醇,测得的生物基碳含量为0,说明由常规聚醚制得的产品无可降解性,无法满足20%以上的生物成分要求。实施例3和对比例1相比较,虽然加入了生物基多元醇成分,但物理性能下降率能控制在15%以内,能够满足产品基本的物理性能要求。实施例3和对比例2相比较,虽然都能得到数值相近的生物基碳含量,但是由于对比例2中生物基多元醇主要添加在A组分中,生物基多元醇没有提前经过预聚反应,导致做出的鞋垫制品物理性能下降较多。实施例3和对比例3相比,对比例3的A组分中不含聚醚酯组分,由其制得的鞋垫产品物理指标较低,说明聚醚酯组分的存在,可以提高产品的物性指标。实施例3和对比例4相比,在同样条件下,由对比例4制得的鞋垫开模时,熟化偏慢,产品易变形,主要是10LD8005为官能度4.5,EP-3600官能度为3,高官能度的聚醚在熟化效果上优于低官能度的聚醚,使用EP-3600时要达到相同的熟化效果,直接的办法是增加催化剂的用量,但是催化剂加入量的提高势必带来发泡速度的加快,使得产品表面气泡较多,严重时则产生较大的憋气泡缺陷。
Claims (9)
1.一种生物基环保透气鞋垫,其特征在于,由A组分与B组分按照质量比100:(65-70)组成;
其中:
所述A组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇30-40份;
聚醚酯多元醇10-20份;
聚醚多元醇1 50-70份;
硅油0.5-1.0份;
催化剂1.0-2.0份;
扩链剂0.5-1.0份;
交联剂1.5-3.0份;
发泡剂1.5-1.7份;
所述B组分包括以下质量份数的原料:
生物基多元醇20-25份;
聚醚多元醇110-15份;
开孔剂2.0-4.0份;
一缩二丙二醇1.5-1.8份;
纯MDI 35-40份;
液化MDI 30-35份;
所述生物基多元醇为再生成份为100%,羟值80-120mgKOH/g,数均分子量2500g/mol的生物基多元醇HM-10100;
所述聚醚多元醇1的数均分子量为9000g/mol,羟值为26-30mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g,聚醚多元醇1为聚醚多元醇10LD8005;
所述聚醚酯多元醇是以聚醚多元醇2和邻苯二甲酸酐为起始剂,与环氧丙烷和环氧乙烷的混合物经过开环聚合制得官能度为2.7-2.9,数均分子量为8000-9000g/mol的聚醚酯多元醇;
所述聚醚酯多元醇的制备方法包括以下步骤:
在反应釜中加入0.4-0.6份INOVOL C204、8.5-9.0份INOVOL C307、14.0-15.0份邻苯二甲酸酐三种起始剂,并加入0.03-0.07份DMC进行氮气置换,抽真空至-0.090MPa,升温至140±5℃,加入0.8-1.3份环氧丙烷进行引发反应,当反应釜出现压力明显下降、温度急剧上升即催化剂诱导激活成功,控制反应釜内温度145±3℃,连续加入剩余50.0-51.0份环氧丙烷,加料结束后继续保持内压1.5h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,加入0.1-0.2份KOH,在-0.091MPa真空条件下110℃脱水1.5h,连续加入21.0-21.5份环氧乙烷,加料完毕后继续内压反应1h,在-0.091MPa真空条件下1h脱去未反应单体和小分子副产物,降温至80±3℃,加入3.2-3.7份水、0.4-0.6份磷酸进行中和,然后加0.05-0.15份硅酸镁进行吸附,再进行干燥、过滤,即得聚醚酯多元醇;
所述聚醚多元醇2为官能度2~3,数均分子量300~1000g/mol的聚醚多元醇的混合物。
2.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述硅油为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
3.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述交联剂为二乙醇胺或三乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述催化剂为延迟发泡催化剂、胺类催化剂、延迟平衡催化剂的混合物。
5.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述扩链剂为乙二醇或1,4-丁二醇。
6.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述发泡剂为水。
7.根据权利要求1所述的生物基环保透气鞋垫,其特征在于,所述开孔剂为开孔型聚醚多元醇,羟值为23-27mgKOH/g,酸值≤0.08mgKOH/g。
8.一种权利要求1-7任一所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)A组分的制备
先将生物基多元醇、聚醚酯多元醇、聚醚多元醇1投入反应釜中搅拌,随后加入硅油、催化剂、扩链剂、交联剂和发泡剂,搅拌均匀,即得A组分产品;
(2)B组分的制备
将生物基多元醇投入反应釜,开启搅拌并升温至87-93℃,抽真空,脱水脱气,投入聚醚多元醇1、开孔剂和一缩二丙二醇,降温至47-53℃加入磷酸,投入纯MDI,升温至77-83℃反应,加入液化MDI,降温至40-45℃后,装桶密封保存,即得B组分;
(3)生物基环保透气鞋垫的制备
将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中,将A组分和B组分在机头处混合后注入鞋垫模具,开模、裁切,得到生物基环保透气鞋垫。
9.根据权利要求8所述的生物基环保透气鞋垫的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述鞋垫模具的温度为50-55℃。
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