用于低模温工艺的聚氨酯组合料及其制备方法
【专利摘要】发明属于聚氨酯合成领域，具体涉及一种用于低模温工艺的聚氨酯组合料及其制备方法。所述的聚氨酯组合料由A组分和与B组分组成，其中，A组分由聚醚胺、聚醚多元醇、聚合物多元醇、扩链剂、交联剂、水、物理发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂制成；B组分为异氰酸酯；A组分与B组分的质量比为100：40-70。所述的聚氨酯组合料有效解决了表面熟化问题，可在模温20℃条件下使用，起到降低能耗和模具制造费用的目的；本发明的制备方法工艺合理、易于实现。
【专利说明】用于低模温工艺的聚氨酯组合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨酯合成领域，具体涉及一种用于低模温工艺的聚氨酯组合料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，聚氨酯高回弹发泡产品的应用也越来越广泛，对聚氨酯。传统 的高回弹模塑发泡工艺，一般要求模具温度在50-70°C，才能保证较好的外观表皮和整体弹 性，否则会出现脱皮、外观粗糙、开模时间延长等问题。所以制作发泡模具时，材质一般为导 热较好的铝或钢，并且需要设计循环水浴电加热系统，模具制造费用和能耗都比较高。其中 专利文件CN200910194469涉及利用改性MDI作为B料来达到降低模温的目的，但是利用该 方法有两个局限性，一是降低模温程度有限，需求温度在40-50°C;二是限定B料为全MDI体 系，不能在TDI体系中应用。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于低模温工艺的聚氨酯组合 料，解决表面熟化问题，可在模温20°C条件下使用；本发明同时提供其制备方法，工艺合 理，易于实现。
[0004] 本发明所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，由A组分和与B组分以质量比为 A:B = 100:40-70 组成，其中，
[0005] A组分由以下重量百分数的原料制成：
[0006] 聚醚胺 10-30%; 聚醚多元醇 35-70%; 聚合物多元醇 0-35%; 扩链剂 0-4%; 交联剂 0-4%; 水 1.0-5.0%; 泡沫稳定剂 0.2-2.0%; 催化剂 0.6-2.3%;
[0007] B组分为异氰酸酯。
[0008] 其中：
[0009] A组分优选由以下重量百分数的原料制成：
[0010] 聚醚胺 10-30%; 聚醚多元醇 35-70%; 聚合物多元醇 5-35%; 扩链剂 0.1-4%; 交联剂 0.1-4%; 水 丨.0-5.0%; 泡沫稳定剂 0.2-2.0%; 催化剂 0,6-2.3%;
[0011] B组分为异氰酸酯。
[0012] 其中：
[0013] 聚醚胺是官能度为2,数均分子量为500-900,主链为聚醚结构，末端活性官能团 为胺基的聚合物；优选JEFFAMINE ED-600(美国亨斯曼公司）或JEFFAMINE ED-900(美国 亨斯曼公司）中的一种或两种。
[0014] 聚醚多元醇是以甘油为起始剂，伯羟基含量多65%，数均分子量为4500-7000,用 氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，优选FA-703(可利亚聚醚多元醇南京有限公司）或 EP-3600Y (山东蓝星东大化工有限责任公司）。
[0015] 聚合物多元醇为以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固 含量多20 %的高活性聚合物多元醇，优选P0P3630(可利亚聚醚多元醇南京有限公司）或 P0P40(山东蓝星东大化工有限责任公司）。
[0016] 异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDII或 NCO封端的改性MDI中的一种或多种的混合物。NCO封端的改性MDI，是MDI与聚醚多元醇 预聚反应得到的，NCO的质量含量为17% -30%，NC0封端的改性MDI优选WANNATE8001 (万 华化学公司）或WANNATE 8019(万华化学公司）。
[0017] 催化剂为低模温催化剂和叔胺类催化剂的混合物，叔胺类催化剂与低模温催化剂 的质量比为〇. 3-1. 5:0. 3-0. 8。低模温催化剂优选为美国空气化工公司的DC3040 ;叔胺类 催化剂为发泡型催化剂、凝胶型催化剂、反应性催化剂或延迟性催化剂的一种或几种，优选 市售的 A-1、A-33、DMEA、MP601、MP602 或 C-225 中的一种或几种。
[0018] 扩链剂为乙二醇（EG)、一缩二乙二醇（DEG)、l，4-丁二醇（l，4-BG)、l，3-丙二 醇（1，3-PD0)或一缩二丙二醇（DPG)中的一种或几种；交联剂为三乙醇胺（TEA)、二乙醇 胺（DEOA)或甘油中的一种或几种；物理发泡剂为常压下沸点低于70°C的氟氯烃的一种 或多种；泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选L-3150(美国GE Toshiba Silicones 公司）。
[0019] 所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料的制备方法，包括如下步骤：
[0020] A组分料：首先将聚醚多元醇、聚合物多元醇、聚醚胺投入中搅拌，然后依次加入 计量好的泡沫稳定剂、交联剂、扩链剂、催化剂、水，在室温条件下，转速为30-80r/min，搅拌 l-2h，即得A组分合格产品。
[0021] B组分料：将基于配方量的甲苯二异氰酸酯、纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、 聚合MDI、NCO封端的改性MDI依次加入到搅拌釜中，在室温条件下，转速为30-80r/min，搅 拌0. 5-lh即得B组分合格产品。
[0022] 使用时，室温条件下将A、B组分料按A :B = 100 :40-70的质量比混合均勾，控制 不同模温，机械或手工注入模具中，合模密封，4-8min开模，即可得到合格泡沫塑料制品。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0024] (1)本发明组合料在模温20°C条件下使用时可以得到具有较好外观和整体弹性 的泡沫塑料制品，所以模具材质也可选用价格较低不耐高温的树脂，而且不用设计循环水 浴电加热系统，在频繁更换模具或者供电不足的场所，能大大降低成本和能耗；
[0025] (2)经检测，该用于低模温工艺的聚氨酯组合料产品质量指标可以达到：
[0026] 密度： 55 kg/nr' 25%压陷硬度： 5?189N 落球回弹率： ^56% 抗拉强度： 20.21kPa 直角撕裂强度： 20.32 kN/m 伸长率： 295%;
[0027] (3)本发明还提供其制备方法，工艺简单，易于实现。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例中用到的所有原料除特殊说明 夕卜，均为市购。
[0029] 实施例1
[0030] A组分为（以重量百分数计）：
[0031] JEFFAMINE ED600 10 POP3630 30
[0032] FA-703 54 DEG 0.5 DEOA 0.5 H2O 3.1 L-3 150 0.7 MP601 0.4 MP602 0.3 DC3040 0.5
[0033] B组分为（以重量百分数计）：
[0034] TDI80/20 ： 40
[0035] 粗 MDI : 60
[0036] A组分：将称量好的FA-703、P0P3630、JEFFAMINE ED600依次投入混拌釜中，开启 搅拌，然后分别依次加入称量好的L-3150、DEOA、DEG、MP601、MP602、DC3040、H 2O,室温条件 下，转速为30r/min，搅拌混合Ih后，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组 分合格产品。
[0037] B组分：将称量好的TDI80/20和粗MDI室温下加入混拌釜中，室温条件下，转速为 30r/min，搅拌0. 5h，取样进行检测，异氰酸基含量达到（37. 6±0. 5) %，即得B组分合格产 品。
[0038] 使用时，将A、B组分料按A :B = 100 :40的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯 泡沫塑料。
[0039] 实施例2
[0040] A组分为（以重量百分数计）：
[0041] JEFFAMINE ED600 10 JEFFAMINE ED900 10 POP3630 20 FA-703 55 DEOA 0.8 H2O 3.0 L-BliSO 0.4 C-225 0.4 DC3040 0.4
[0042] B组分为（以重量百分数计）：
[0043] TDI80/20 20 粗 MDI 35 纯 MDI 10 MDI-50 35
[0044] A 组分：将称量好的 FA-703、P0P3630、JEFFAMINE ED600、JEFFAMINE DE900 依次投 入混拌釜中搅拌，然后分别依次加入称量好的L-3150、DEOA、C-225、DC3040、H20,室温条件 下，转速为50r/min，搅拌混合I. 5h后，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A 组分合格产品。
[0045] B组分：将称量好的TDI80/20、粗MDI、纯MDI和MDI-50室温下加入反应釜中，室温 条件下，转速为50r/min，搅拌lh，取样进行检测，异氰酸基含量达到（35. 5±0. 5) %，即得B 组分合格产品。
[0046] 使用时，将A、B组分料按A :B = 100 :55的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯 泡沫塑料。
[0047] 实施例3
[0048] A组分为（以重量百分数计）：
[0049] JEFFAMINE ED900 30 EP-3600Y 65 DEOA 1.0 H2O 3.0 L-3150 0.3 A-I 0.05 A-33 0.25 DC3040 0.4
[0050] B组分为（以重量百分数计）：
[0051] WANNATE 8001 100
[0052] A组分：将称量好的EP-3600Y、JEFFAMINE ED900依次投入混釜中搅拌，然后分别 依次加入称量好的L-3150、DEOA、A-l、A-33、DC3040、H2O,室温条件下，转速为80r/min，搅 拌混合2h后，取样进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，即得A组分合格产品。
[0053] B组分：选取万华化学股份公司生产的改性MDI，牌号为WANNATE 8001。
[0054] 使用时，将A、B组分料按A :B = 100 :70的重量配比混合注入模具即可得聚氨酯 泡沫塑料。
[0055] 表1是实施例1-3所得制品的性能指标。
[0056] 表1实施例1-3所得制品的性能指标
[0057]
【权利要求】
1. 一种用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：由A组分和与B组分以质量比 为A:B = 100:40-70组成，其中， A组分由以下重量百分数的原料制成：
B组分为异氰酸酯。
2. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：聚醚胺是官 能度为2,数均分子量为500-900,主链为聚醚结构，末端活性官能团为胺基的聚合物。
3. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：聚醚多元醇 是以甘油为起始剂，伯羟基含量多65%，数均分子量为4500-7000,用氧化乙烯封端的聚氧 化丙稀三元醇。
4. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：聚合物多元 醇为以乙烯基聚醚三醇为基础聚醚，用苯乙烯或丙烯腈接枝共聚，固含量多20%的聚合物 多元醇。
5. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：异氰酸酯为 甲苯二异氰酸酯、纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合MDI或NCO封端的改性MDI中 的一种或多种的混合物。
6. 根据权利要求5所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：NC0封端的改 性MDI，是MDI与聚醚多元醇预聚反应得到的，NCO的质量含量为17% -30%。
7. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：催化剂 为低模温催化剂和叔胺类催化剂的混合物，叔胺类催化剂与低模温催化剂的质量比为 0. 3_1. 5:0. 3_0. 8。
8. 根据权利要求7所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：低模温催化 剂为003040;叔胺类催化剂为4-1、4-33、01^4、]\^601、]\^602或(：-225中的一种或几种。
9. 根据权利要求1所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料，其特征在于：扩链剂为乙 二醇、一缩二乙二醇、1，4- 丁二醇、1，3-丙二醇或一缩二丙二醇中的一种或几种；交联剂为 三乙醇胺、二乙醇胺或甘油中的一种或几种；物理发泡剂为常压下沸点低于70°C的氟氯烃 的一种或多种；泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
10. -种权利要求1-9任一所述的用于低模温工艺的聚氨酯组合料的制备方法，其特 征在于：包括如下步骤： A组分料：首先，将聚醚多元醇、聚合物多元醇、聚醚胺搅拌均匀，然后依次加入计量好 的泡沫稳定剂、交联剂、扩链剂、催化剂、水，在室温条件下，转速为30-80r/min，搅拌l-2h， 即得A组分合格产品； B组分料：将基于配方量的甲苯二异氰酸酯、纯MDI、碳化二亚胺改性MDI、MDI-50、聚合 MDI、NCO封端的改性MDI加入到搅拌釜中，在室温条件下，转速为30-80r/min，搅拌0. 5-lh， 即得B组分合格产品。
【文档编号】C08J9/14GK104497256SQ201410781636
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】孙清峰, 牛富刚, 殷玉鹏, 郭永生, 代金辉 申请人:山东一诺威聚氨酯股份有限公司