专利名称：一种具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨酯泡沫稳定剂及其制备方法，更具体地说涉及一种具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂及其制备方法，该稳定剂可用于硬质聚氨酯泡沫发泡工艺。
背景技术：
聚氨酯泡沫塑料是一种重要的合成材料，具有多孔性、相对密度小、比强度高等特点，根据所用原料的不同和配方的变化可制成普通软泡、高回弹泡沫及硬泡等。聚氨酯泡沫塑料是由多种原料(如异氰酸酯，多元醇，水或发泡剂)在极短时间内(一般不超过1分钟) 进行化学反应的，并由液体变成胶体再变成高聚物，其间经历着发泡、凝胶等复杂过程。因此，必须依靠泡沫稳定剂起调节作用，才能使发泡均勻、泡沫稳定，制得泡孔均勻的泡沫体。 它所起的作用主要有①成核和乳化配方中的各个组分。泡沫配方中的各个组分的相溶性较差，需要较强乳化能力的表面活性剂使其混合均勻，从而使发泡反应和交联反应顺利进行。②稳定泡沫。由于加入稳定剂，使物料的表面张力降低，搅拌时容易使混入的空气形成气泡核，这些气泡核起到类似“晶核”的作用，反应时产生的(X)2进入即生成气泡，并使泡孔不断成长，均勻分布而不致使泡沫小孔与大孔合并而使泡沫沸腾、塌孔。在整个反应过程中气泡的数目不再增多，且由于泡沫稳定剂的存在，使气泡大小一致。③使泡沫开孔和“冲孔”。软泡中的气泡必须是开孔型才能使制品柔软富于弹性。由于泡沫稳定剂的作用，当体系处于低粘度阶段时，泡孔壁稳定，而当气泡生长到适合于开孔的厚度时，则会破裂即“开孔”，当泡沫升到最高高度时，则有“冲孔”或“放气”现象。有机硅泡沫稳定剂作为一种表面活性剂，可以显著降低发泡体系的表面张力，已被广泛使用。在泡沫形成过程中，外界搅拌对体系做功体系能量随之增加，在泡沫产生前后能量差为ΔΕ，那么W,= ΔΕ = 1·Α表面张力r越低，则施加同样的功所产生的气泡面积A就越大，说明产生的气泡就越多，则单位体积的泡孔数量就越大，泡沫孔径就越小，泡沫就越细密。并且表面张力更低可以使泡沫更加稳定，起到更好的稳泡效果。气泡交界处的 Plateau边界和Laplace公式为AP = 2r/R，如
图1所示泡沫内外压力差，A点为凹液面， Δ P小于零；B处近乎平面，Δ P为零，液体会从B流向Α，从而导致泡沫破裂，当表面张力越小，压力差也越小，泡沫就越稳定。因此应用具有独特性能的有机硅表面活性剂开发出用于聚氨酯泡沫材料的稳定剂由于其效果显著，带来了聚氨酯泡沫材料成型工艺的革新，使聚氨酯工业得到了飞跃性的发展。近年来，各类聚醚改性聚硅氧烷以其优异的稳泡性能获得进一步发展，逐步取代了传统的聚氨酯泡沫稳定剂。聚醚改性聚硅氧烷中的硅氧烷主链作为疏水基，赋予产品优良的耐稳定、抗老化、电绝缘、柔软等性能，而亲水性的聚醚链段又使产品具有很好的表面活性。通过改变引入聚醚的种类、数量及位置，可以有效地调节亲水亲油性，从而获得稳泡、消泡、润滑、乳化等不同性能。如专利号为US5844010的美国专利公开了一种有机硅嵌段共聚物作为稳定剂的高分子化合物；专利号为US5985948美国专利则公开了一种用于高回弹泡沫的有机硅聚醚共聚物泡沫稳定剂；专利号为ZL200710025597. 5中国专利则公开了一种用于环戊烷发泡体系的低密度低导热系数聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法。现有技术一般都是用烯丙基聚醚接枝到含氢硅油上，做成聚醚型有机硅表面活性剂，其泡沫稳定性能还有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂，它能显著降低发泡体系表面张力。同时本发明还提供了该聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法。本发明的技术方案如下本发明的有机硅泡沫稳定剂，其具有以下结构
权利要求
1. 一种具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂，其特征在于具有以下结构式结构式中a的值为1 10，b的值为5 85，c的值为1 4，χ的值为8 70，y的值为0 30，且a+b+c为7 99，x+y为8 100 ；R1为碳原子数为1 4的烷烃、芳香基团、酰氧基或氢原子；
2.一种如权利要求1所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤
3.根据权利要求2所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的碱性催化剂为KOH或NaOH，其用量为环氧乙烷和环氧丙烷总质量的 0. 1 0. 5%。
4.根据权利要求2所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的路易斯酸为硫酸，其用量为所用物料总质量的0. 1 3%。
5.根据权利要求2所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的含氢硅油中氢的含量为1.55 1.66%。
6.根据权利要求2所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于步骤C)中所述的Pt催化剂用量为物料总质量的3 50ppm。
7.根据权利要求2所述的具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法，其特征在于步骤C)中所述的溶剂为甲苯或二甲苯，用量为物料总质量的30 90%。
全文摘要
本发明公开了一种具备良好成核性能的聚氨酯泡沫稳定剂，它能显著降低发泡体系表面张力。本发明的有机硅泡沫稳定剂，其具有以下结构其中a的值为1～10，b的值为5～85，c的值为1～4，x的值为8～70，y的值为0～30，且a+b+c为7～99，x+y为8～100；R1为碳原子数为1～4的烷烃、芳香基团、酰氧基或氢原子；R2则具备结构。
文档编号C08L75/04GK102504263SQ20111031703
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者孙宇, 罗振扬 申请人:南京美思德新材料有限公司