一種微孔聚氨酯材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種微孔聚氨酯材料。
【背景技術(shù)】
[0002]微孔聚氨酯泡棉即市場通稱的Poron泡棉是由美國羅杰斯公司首創(chuàng)，主要應(yīng)用于手機(jī)等手持設(shè)備。隨著手機(jī)的快速普及，微孔聚氨酯泡棉得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前市場上的泡棉產(chǎn)品泡孔較大，肉眼可見，使它不具備高壓縮比，低壓縮負(fù)荷形變，良好的回彈性等性能。
[0004]中國專利:申請公布號為CN104987702A，申請公布日為2015年10月21日的發(fā)明專利公開了一種聚氨酯泡棉，該聚氨酯泡棉由組分A和組分B聚合形成，組分A包括含有兩個或兩個以上的異氰酸酯基團(tuán)的異氰酸酯，組分B包括聚乙烯和多元醇。雖然該發(fā)明通過在異氰酸酯和多元醇中添加聚乙烯，使得異氰酸酯和多元醇聚合形成的聚氨酯泡棉的微觀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度提高，從而改善聚氨酯泡棉的耐磨性，但其壓縮比、抗沖擊性能、密封性能以及回彈性還需要進(jìn)一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的壓縮比、抗沖擊性能、密封性能以及回彈性不足的問題，提供一種可有效改善壓縮比、抗沖擊性能、密封性能以及回彈性的微孔聚氨酯材料。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種微孔聚氨酯材料，所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯20?50、聚醚多元醇70?90、水I?5、穩(wěn)定劑0.7?2、催化劑0.01?0.05、擴(kuò)鏈劑5?15;
所述聚醚多元醇由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C分別按百分比含量45%?65%、10%?50%、5%?25%混合而成，其中，聚醚多元醇A為羥值在250?350的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇B為羥值在25?80的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇C為羥值在25?80的二官能團(tuán)聚醚多元醇。
[0007]所述聚醚多元醇A為SK Y-1030聚醚多元醇，所述聚醚多元醇B為P0P3628聚醚多元醇，所述聚醚多元醇C為聚丙二醇PPG3000聚醚多元醇。
[0008]所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，所述穩(wěn)定劑為二甲基聚硅氧烷和聚醚的嵌段共聚物，所述催化劑為三亞乙基二胺、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫，所述水為離子交換水或蒸饋水。
[0009]所述穩(wěn)定劑為硅油。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明一種微孔聚氨酯材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯20?50、聚醚多元醇70?90、水I?5、穩(wěn)定劑0.7?2、催化劑0.0I?0.05、擴(kuò)鏈劑5?15，其中，聚醚多元醇由羥值在250?350的三官能團(tuán)聚醚多元醇A、羥值在25?80的三官能團(tuán)聚醚多元醇B、羥值在25?80的二官能團(tuán)聚醚多元醇C分別按百分比含量45%?65%、10%?50%、5%?25%混合而成，一方面，本發(fā)明通過配方的優(yōu)化使得聚氨酯材料內(nèi)部泡孔呈孔徑在70?120um的半開孔結(jié)構(gòu)，具有高壓縮比，抗沖擊性能和密封性能良好，同時還能保持慢回彈的特性，另一方面，本發(fā)明通過選用三種不同黏度的聚醚多元醇來控制反應(yīng)體系的黏度，使得整個體系的初始黏度很低，便于在制備過程中進(jìn)行涂敷，保證了聚氨酯材料在未壓縮狀態(tài)的厚度可達(dá)0.1mm以下，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的超薄化。因此，本發(fā)明不僅具有高壓縮比、抗沖擊性能和密封性能以及慢回彈性能良好，而且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的超薄化。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]一種微孔聚氨酯材料，所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯20?50、聚醚多元醇70?90、水I?5、穩(wěn)定劑0.7?2、催化劑0.01?0.05、擴(kuò)鏈劑5?15;
所述聚醚多元醇由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C分別按百分比含量45%?65%、10%?50%、5%?25%混合而成，其中，聚醚多元醇A為羥值在250?350的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇B為羥值在25?80的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇C為羥值在25?80的二官能團(tuán)聚醚多元醇。
[0013]所述聚醚多元醇A為SK Y-1030聚醚多元醇，所述聚醚多元醇B為P0P3628聚醚多元醇，所述聚醚多元醇C為聚丙二醇PPG3000聚醚多元醇。
[0014]所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，所述穩(wěn)定劑為二甲基聚硅氧烷和聚醚的嵌段共聚物，所述催化劑為三亞乙基二胺、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫，所述水為離子交換水或蒸饋水。
[0015]所述穩(wěn)定劑為硅油。
[0016]本發(fā)明的原理說明如下:
本發(fā)明提供了一種微孔聚氨酯材料，該產(chǎn)品在未壓縮狀態(tài)下的厚度可達(dá)0.1mm以下，且產(chǎn)品的泡孔孔徑僅為70?120um，具有高壓縮比，抗沖擊性能、密封性能和慢回彈性能良好。
[0017]聚醚多元醇:本發(fā)明配方中，羥值在250?350的三官能團(tuán)聚醚多元醇，尤其是SKY-1030聚醚多元醇的加入使得聚氨酯泡沫同時具有軟段和硬段，在室溫下呈現(xiàn)兩個狀態(tài)(軟段一一高彈態(tài);硬段一一玻璃態(tài))，當(dāng)受到外力時，泡沫的硬段部分可阻止其自身的變形，從而使得產(chǎn)品具有良好的慢回彈性能。
[0018]穩(wěn)定劑:本發(fā)明配方中，穩(wěn)定劑采用二甲基聚硅氧烷和聚醚的嵌段共聚物，該類物質(zhì)，特別是硅油的選用促使整個體系的泡沫成核較好，且對控制泡孔孔徑起著重要的作用，保證了泡孔孔徑在70?120umo
[0019]實(shí)施例1:
一種微孔聚氨酯材料，所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯20、聚醚多元醇70、水1、穩(wěn)定劑0.7、催化劑0.01、擴(kuò)鏈劑5，其中，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，所述聚醚多元醇由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C分別按百分比含量45%、30%、25%混合而成，所述聚醚多元醇A為SK Y-1030聚醚多元醇，所述聚醚多元醇B為P0P3628聚醚多元醇，所述聚醚多元醇C為聚丙二醇PPG3000聚醚多元醇，所述穩(wěn)定劑為硅油，所述催化劑為三亞乙基二胺，所述水為離子交換水。
[0020]制備時，依次按照以下步驟進(jìn)行:
步驟一、將聚醚多元醇、水、穩(wěn)定劑、催化劑、擴(kuò)鏈劑按所需比例于40?70 °C、15?30MPa下進(jìn)行高精度計(jì)量混合15?30min以得到混合料；
步驟二、先向混合料中加入異氰酸酯以大于等于4000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌I?5min以形成反應(yīng)物，再將反應(yīng)物真空脫泡，隨后采用反應(yīng)式精密涂布技術(shù)或注模脫模干燥即可制備得到微孔聚氨酯材料。
[0021]實(shí)施例2:
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:
所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯50、聚醚多元醇90、水5、穩(wěn)定劑2、催化劑0.05、擴(kuò)鏈劑15，所述聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C的百分比含量分別為65%、10%、25%，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
[0022]實(shí)施例3:
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:
所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯35、聚醚多元醇80、水3、穩(wěn)定劑1.5、催化劑0.03、擴(kuò)鏈劑10，所述聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C的百分比含量分別為45%、50%、5%，所述催化劑為辛酸亞錫，所述水為蒸餾水。
[0023]上述實(shí)施例得到的超薄聚氨酯產(chǎn)品的泡孔孔徑為70?120um，且分布均勻，其50%壓縮負(fù)荷為0.025Mpa以下，75%壓縮負(fù)荷為0.4Mpa以下，對其進(jìn)行壓縮力偏轉(zhuǎn)測試，結(jié)果表明:所述產(chǎn)品壓縮至10%厚度時所受的壓強(qiáng)不大于0.lN/mm2，在25°C下的壓縮永久變形不大于3%(25°C下壓縮50%，保持22小時)，同時，該產(chǎn)品可以保持至少90%的初始厚度(70 °C下壓縮50%，保持22小時)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微孔聚氨酯材料，其特征在于: 所述材料的原料組成及其重量份比為:異氰酸酯20?50、聚醚多元醇70?90、水I?5、穩(wěn)定劑0.7?2、催化劑0.01?0.05、擴(kuò)鏈劑5?15 ； 所述聚醚多元醇由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C分別按百分比含量45%?65%、10%?50%、5%?25%混合而成，其中，聚醚多元醇A為羥值在250?350的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇B為羥值在25?80的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇C為羥值在25?80的二官能團(tuán)聚醚多元醇。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微孔聚氨酯材料，其特征在于:所述聚醚多元醇A為SKY-1030聚醚多元醇，所述聚醚多元醇B為POP3628聚醚多元醇，所述聚醚多元醇C為聚丙二醇PPG3000聚醚多元醇。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微孔聚氨酯材料，其特征在于:所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，所述穩(wěn)定劑為二甲基聚硅氧烷和聚醚的嵌段共聚物，所述催化劑為三亞乙基二胺、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫，所述水為離子交換水或蒸餾水。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微孔聚氨酯材料，其特征在于:所述穩(wěn)定劑為硅油。
【專利摘要】一種微孔聚氨酯材料，其原料組成及其重量份比為：異氰酸酯20～50、聚醚多元醇70～90、水1～5、穩(wěn)定劑0.7～2、催化劑0.01～0.05、擴(kuò)鏈劑5～15，聚醚多元醇由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C分別按百分比含量45%～65%、10%～50%、5%～25%混合而成，聚醚多元醇A為羥值在250～350的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇B為羥值在25～80的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇C為羥值在25～80的二官能團(tuán)聚醚多元醇。本發(fā)明不僅具有高壓縮比、抗沖擊性能和密封性能以及慢回彈性能良好，而且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的超薄化。
【IPC分類】C08J9/08, C08G18/48
【公開號】CN105646820
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】魏瓊, 郭可銳, 安健鑫
【申請人】湖北祥源新材科技股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月24日