本发明涉及高强度半硬质聚氨酯泡沫及其应用，属于聚氨酯泡沫
技术领域：
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背景技术：
：由于环境污染严重，人们的生活压力增大，肿瘤发病率不断上升，放射治疗是治疗肿瘤等疾病的的重要手段，放疗体位固定是放疗中的重要环节。确保从肿瘤定位到治疗计划设计、模拟、确认及治疗摆位过程中患者体位的一致性，才能保障放疗的精准度。由于患者的个体差异，在制定放疗方案后，需现场制作放疗体位固定模式。聚氨酯泡沫用于放疗体位固定具有固定完全、制作简单、结构非常牢固、成本低等优点。聚氨酯半硬质泡沫塑料(简称聚氨酯半硬泡)是聚氨酯的几大品种之一。它是一种性能介于聚氨酯软泡与硬泡之间的泡沫，特点是具有较高的压缩负荷值和较高的密度，其交联密度远高于软泡而仅次于硬泡。半硬泡的这些特点决定它不适宜制作座垫材料，主要用于减震和吸能材料等。聚氨酯半硬泡虽然具有较高的压缩强度，但是密度较大，这就限制了聚氨酯半硬泡的使用范围。如果降低其密度，强度也会相应的减小。而对于放疗患者，整个放疗治疗过程中，放疗定位垫需要重复多次使用。如果强度不高，很容易变形，从而无法完全固定患者。因此，急需一种高强度的聚氨酯半硬泡材料，提高定位垫的使用寿命。技术实现要素：本发明解决的第一个技术问题是提供一种高强度的半硬质聚氨酯泡沫，压缩强度可达140kPa以上。本发明高强度半硬质聚氨酯泡沫，由以下重量份的组分，通过发泡制备而成：其中，所述催化剂为异辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。优选聚醚多元醇的羟值为400～500，更优选为430。优选的，所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。作为优选方案，所述催化剂为异辛酸亚锡。本发明所述高强度半硬质聚氨酯泡沫的密度为30～35kg/m3，压缩强度为130～150kPa。本发明解决的第二个技术问题是提供本发明所述的高强度半硬质聚氨酯泡沫在放射治疗体位固定中的应用。本发明的高强度半硬质聚氨酯泡沫，可应用于放射治疗时的体位固定，具有一般聚氨酯泡沫的固定完全、制作简单、结构非常牢固、成本低等优点。与传统半硬泡聚氨酯相比，密度更小，强度更高，用于放疗体位定位泡沫垫的制备，可提高定位垫的使用寿命。本发明解决的第三个技术问题是提供由本发明半硬质聚氨酯泡沫制成的放疗定位泡沫垫。本发明还提供本发明放疗定位泡沫垫的制备方法。该方法步骤如下：a、将发泡剂、碳纳米管、催化剂、三(二甲氨丙基)胺、硅油与聚醚多元醇混合，得到白料；b、将放疗定位垫的成型袋平铺在成型模版中，将异氰酸酯与白料混均，倒入放疗定位垫的成型袋内；c、需固定体位人员平躺于成型袋之上；d、成型袋内的材料开始发泡，填充人体与成型模版之间的空隙，5～10分钟后固化成形，得到放疗定位泡沫垫。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1.本发明半硬质聚氨酯泡沫，其制备原料易得，成本低廉，强度高，压缩强度可达130kPa以上。2.本发明半硬质聚氨酯泡沫，制备工艺简单，制备温度为常温，且在发泡过程中无刺激性气体产生，安全环保。3.本发明的半硬质聚氨酯泡沫，添加碳纳米管，具有优良的压缩强度，可制备成放疗定位泡沫垫，固定效果好，患者使用舒适性好.附图说明图1为本发明实施例1制备的半硬质聚氨酯泡沫力学性能测试曲线。图2为本发明对比例1制备的半硬质聚氨酯泡沫力学性能测试曲线。具体实施方式本发明高强度半硬质聚氨酯泡沫，由以下重量份的组分，通过发泡制备而成：其中，所述催化剂为异辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。其中，聚醚多元醇为聚氨酯发泡时的主要原料，优选聚醚多元醇的羟值为400～500，更优选为430。硅油作为泡沫稳定剂，能够稳定泡孔结构并调节泡孔尺寸大小，改善混合料之间的互溶性，从而制备出结构均匀、性能优异的泡沫制品。如果硅油的加入量较多则会造成聚氨酯泡沫体的泡孔尺寸过大、结构不均匀，孔壁厚度降低。因此，本发明半硬质聚氨酯泡沫的含量控制在1.5～3份为宜。本发明催化剂可加速聚醚多元醇与异氰酸酯发生交联反应，优选的催化剂为异辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡，更优选为异辛酸亚锡。本发明对发泡剂的种类没有特殊的要求，市面上能够购买到的聚氨酯发泡剂均适用于本发明，例如采用HCFC-14LB，HCFC-141B等型号的发泡剂均可。异氰酸酯为与聚醚多元醇反应的主要原料，优选为多苯基多亚甲基多异氰酸酯(粗MDI，又为PAPI)或者二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)，也可优选为多苯基多亚甲基多异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的混合(聚合MDI)。所述本发明所述高强度半硬质聚氨酯泡沫的密度为30～35kg/m3，压缩强度为130～150kPa。本发明高强度半硬质聚氨酯泡沫，可采用常规方法进行生产，如采用如下方法生产：将聚醚多元醇与硅油、PC9、异辛酸亚锡和碳纳米管的混合，搅拌均匀，然后加入发泡剂，混合均匀，得到聚氨酯白料预聚体；将聚氨酯白料预聚体与异氰酸酯混合搅拌均匀，发泡得到聚氨酯泡沫。其中，发泡温度为常温(15～25℃均可)，将白料预聚体与异氰酸酯混合发泡后，5～10分钟，泡沫即可固化，表面无粘性。本发明的高强度半硬质聚氨酯泡沫，可应用于放射治疗时的体位固定，具有一般聚氨酯泡沫的固定完全、制作简单、结构非常牢固、成本低等优点。与传统半硬泡聚氨酯相比，密度更小，强度更高，用于放疗体位定位泡沫垫的制备，可提高定位垫的使用寿命。本发明放疗定位泡沫垫，采用本发明所述的高强度半硬质聚氨酯泡沫制成，其制备方法如下：a、将发泡剂、碳纳米管、催化剂、三(二甲氨丙基)胺、硅油与聚醚多元醇混合，得到白料；b、将放疗定位垫的成型袋平铺在成型模版中，将异氰酸酯与白料混均，倒入放疗定位垫的成型袋内；c、需固定体位人员平躺于成型袋之上；d、成型袋内的材料开始发泡，填充人体与成型模版之间的空隙，5～10分钟后固化成形，得到放疗定位泡沫垫。下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1称取10g聚醚多元醇向其中加入150ul的硅油，6ul的PC9，100ul的异辛酸亚锡，0.05g的碳纳米管，将以上混合物高速搅拌混合均匀，加入2.8ml的发泡剂，搅拌混合均匀。加入12g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)充分搅拌，发泡得到加强型半硬质聚氨酯泡沫。力学性能测试，采用压缩强度测试仪，测试压缩强度，将泡沫切割为10mm*10mm*10mm的标准式样，放置于测试仪上，测定压缩强度。其结果见图1和表2。实施例2～4按照实施例1的方法，改变各组分的含量，发泡得到加强型半硬质聚氨酯泡沫。其中，所用各原料的用量见表1，压缩强度见表2。表1对比例1称取10g聚醚向其中加入150ul的硅油，6ul的PC9，100ul的异辛酸亚锡，加入2.8ml的发泡剂，搅拌混合均匀。加入12g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯充分搅拌，发泡得到普通泡沫。将泡沫切割为10mm*10mm*10mm的标准式样，进行力学性能测试，测试压缩强度，其结果见图2和表2。表2实施例或对比例编号密度(kg/m3)压缩强度(kPa)实施例135146.1实施例233140实施例332139实施例430130对比例13554.8当前第1页1 2 3