一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着材料制备工艺的快速更新，越来越多的新工艺被利用起来。网化聚氨酯泡沫塑料是由软质开孔聚氨酯泡沫塑料经网化处理后得到的一种高开孔率的泡沫塑料。网化聚氨酯泡沫塑料具有密度低、开孔率高、耐化学药品性好、阻燃抑爆、流体透过性高等优点，广泛应用于过滤、吸声、防爆抑爆、储油吸油、微生物载体等领域。网化聚氨酯泡沫塑料在20世纪60年代初由美国Scott Paper公司研制成功。我国的网化聚氨酯泡沫塑料于20世纪80年代中后期开始研制，但至今其生产技术仍不够成熟，主要靠进口，具体表现在网格化程度低，无法准确地控制网化后聚氨酯泡沫塑料泡棱的损伤等。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法。
[0004]一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于:
Cl)取聚醚多元醇100份、催化剂三乙醇胺O?7份和二月桂酸二丁基锡O?2份、匀泡剂O?8份、开孔剂4份、物理发泡剂三氟三氯乙烷O?33.33份与化学发泡剂蒸馏水O?1.67份，于容器内充分搅拌，混合均勾，将混合液置于真空干燥箱中，在0.06 MPa压强下抽真空2次，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入TDI，以700r / min的转速搅拌后，迅速灌入模具中，并置于烘箱中进行发泡保温后，取出模具，冷却至室温，开模取出制品，得到软质开孔聚氨酯泡沫塑料；
(3)将聚氨酯泡沫塑料置于网化液中进行网化，反复挤捏1s以排出泡沫内的气体，浸泡5 min后，将聚氨酯泡沫塑料取出，在清水中冲洗5s后，放入2%的乙酸溶液中挤捏10s，洗去残余碱液，用大量水清洗干净；将洗净的聚氨酯泡沫塑料放入烘箱中烘干，切掉表皮并去掉表面的残渣，得到网化聚氨酯泡沫塑料。
[0005]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述搅拌时间为15s。
[0006]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述烘箱的温度为60 0C，保温时间为120min。
[0007]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述网化液为:氢氧化钠15份、异丙醇15份、乙二醇20份、蒸馏水50份。
[0008]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述烘箱温度为60 °C。
[0009]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，通过对制备工艺中催化剂、发泡剂、匀泡剂和开孔剂的调整及工法的优化，使得所制备的聚氨酯泡沫塑料的泡孔均匀，开孔程度较好。本发明所述的制备方法工艺简单，易于操作，适合工业化应用，具有较大的推广价值。
【具体实施方式】
[0010]一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于:
(O取聚醚多元醇100份、催化剂三乙醇胺O?7份和二月桂酸二丁基锡O?2份、匀泡剂O?8份、开孔剂4份、物理发泡剂三氟三氯乙烷O?33.33份与化学发泡剂蒸馏水O?1.67份，于容器内充分搅拌，混合均勾，将混合液置于真空干燥箱中，在0.06 MPa压强下抽真空2次，得到混合溶液；
(2)向混合溶液中加入TDI，以700r / min的转速搅拌后，迅速灌入模具中，并置于烘箱中进行发泡保温后，取出模具，冷却至室温，开模取出制品，得到软质开孔聚氨酯泡沫塑料；
(3)将聚氨酯泡沫塑料置于网化液中进行网化，反复挤捏1s以排出泡沫内的气体，浸泡5 min后，将聚氨酯泡沫塑料取出，在清水中冲洗5s后，放入2%的乙酸溶液中挤捏10s，洗去残余碱液，用大量水清洗干净；将洗净的聚氨酯泡沫塑料放入烘箱中烘干，切掉表皮并去掉表面的残渣，得到网化聚氨酯泡沫塑料。
[0011]本发明所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，步骤(2)中所述搅拌时间为15s。步骤(2)中所述烘箱的温度为60°C，保温时间为120min。步骤(3)中所述网化液为:氢氧化钠15份、异丙醇15份、乙二醇20份、蒸馏水50份。步骤(3)中所述烘箱温度为60°C。聚氨酯发泡时常加入叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，通过调节两者的比例与用量来控制泡沫膨胀与凝胶的平衡。当三乙醇胺用量过大时，软质开孔聚氨酯泡沫塑料会出现中空现象，甚至在发泡时产生沸腾现象。这主要是由于三乙醇胺催化H2O与TDI的反应，生成大量CO2气体，同时放出大量热，使三氟三氯乙烷迅速汽化所致。当三乙醇胺用量较少时，泡沫塑料容易产生收缩。这主要是由于发泡反应不充分，发泡气体未完全冲破泡壁，部分泡孔仍为封闭结构，泡沫塑料熟化后温度下降，封闭气体降温后的收缩导致了泡沫塑料的收缩。当二月桂酸二丁基锡用量过大时，泡沫塑料的均匀性差，甚至产生严重收缩。这主要是由于二月桂酸二丁基锡催化凝胶反应，导致体系的黏度增长过快，发泡剂还未完全汽化时，泡沫塑料已经凝胶，少量气体仍封闭在泡孔之中，降温后导致泡沫塑料收缩。当不加入二月桂酸二丁基锡时，凝胶反应过慢，泡沫塑料生长后不能及时固化，产生塌泡现象。当三乙醇胺用量为3份、二月桂酸二丁基锡用量为0.5份时，泡沫塑料的生长与凝胶速率相匹配，制备出的泡沫塑料结构良好。选取蒸馏水作为化学发泡剂，三氟三氯乙烷作为物理发泡剂。TDI与比0发生放热反应可以生成不稳定的氨基甲酸与CO2气体。生成的CO2充当发泡剂也能促成开孔，但放热过大时容易烧芯，需配合物理发泡剂使用。所以在发泡剂体系中应选取适当比例，使发泡过程有助于开孔又能快速散热，从而达到预期的发泡效果。合成聚氨酯泡沫塑料时，匀泡剂是不可缺少的组分，它属于表面活性剂，能够增加各组分的互溶性，起着乳化泡沫塑料物料、稳定泡沫塑料和调节泡孔结构的作用。开孔剂是一类特殊的表面活性剂，一般含疏水性和亲水性链段或基团，它的作用是改变泡沫塑料的表面张力，促使泡孔破裂，提高泡沫塑料的开孔率。当开孔剂用量为4份时，不加入匀泡剂，泡沫塑料泡孔的均匀性差；随匀泡剂用量的增加，泡沫塑料泡孔的均匀性提高；当匀泡剂用量过大时，泡壁变厚，不利于开孔，泡沫塑料收缩严重。随着匀泡剂用量的增加，泡沫塑料的孔径逐渐减小且泡壁逐渐厚实。匀泡剂可以降低泡沫塑料的表面张力、稳定气泡，有利于体系中小气泡的存在，因此匀泡剂的使用有利于减小泡沫塑料的平均孔径并降低孔径分布。随着开孔剂用量的增加，泡沫塑料的孔径逐渐增大、泡壁的破损面积逐渐扩大，但开孔剂用量过大时，泡棱会产生缺陷，泡孔的完整性会遭到破坏。随着施加在网化聚氨酯泡沫塑料上的压力的增大，泡沫塑料的排油速率逐渐增大，而残存油率逐渐降低。
【主权项】
1.一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于: (1)取聚醚多元醇100份、催化剂三乙醇胺O?7份和二月桂酸二丁基锡O?2份、匀泡剂O?8份、开孔剂4份、物理发泡剂三氟三氯乙烷O?33.33份与化学发泡剂蒸馏水O?1.67份，于容器内充分搅拌，混合均勾，将混合液置于真空干燥箱中，在0.06 MPa压强下抽真空2次，得到混合溶液； (2)向混合溶液中加入TDI，以700r / min的转速搅拌后，迅速灌入模具中，并置于烘箱中进行发泡保温后，取出模具，冷却至室温，开模取出制品，得到软质开孔聚氨酯泡沫塑料； (3)将聚氨酯泡沫塑料置于网化液中进行网化，反复挤捏1s以排出泡沫内的气体，浸泡5 min后，将聚氨酯泡沫塑料取出，在清水中冲洗5s后，放入2%的乙酸溶液中挤捏10s，洗去残余碱液，用大量水清洗干净；将洗净的聚氨酯泡沫塑料放入烘箱中烘干，切掉表皮并去掉表面的残渣，得到网化聚氨酯泡沫塑料。2.如权利要求1所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述搅拌时间为15s。3.如权利要求1所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述烘箱的温度为60°C，保温时间为120min。4.如权利要求1所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述网化液为:氢氧化钠15份、异丙醇15份、乙二醇20份、蒸馏水50份。5.如权利要求1所述的一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述烘箱温度为60°C。
【专利摘要】一种网化聚氨酯泡沫塑料的制备方法，属于材料制备领域。其特征在于取聚醚多元醇、催化剂三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、匀泡剂、开孔剂、三氟三氯乙烷与蒸馏水，于容器内搅拌，将混合液置于干燥箱中抽真空，得混合溶液；向混合溶液中加入TDI，搅拌后灌入模具，并置于烘箱中进行发泡保温，取出模具冷却至室温，得聚氨酯泡沫塑料；将其置于网化液，揉捏后用水清洗干净；放入烘箱烘干，切掉表皮并去掉残渣，得网化聚氨酯泡沫塑料。通过对制备工艺中催化剂、发泡剂、匀泡剂和开孔剂的调整及工法的优化，使得所制备的聚氨酯泡沫塑料的泡孔均匀，开孔程度较好。本发明所述的制备方法简单，易于操作，适合工业化应用，具有较大的推广价值。
【IPC分类】C08J9/00, C08G18/24, C08G18/48, C08G18/18, C08J9/14, C08G18/76
【公开号】CN105524294
【申请号】CN201510761470
【发明人】李长英
【申请人】陕西聚洁瀚化工有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月11日