模塑慢回弹胀气泡棉及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氨酯发泡制备技术，特别涉及MDI低密度发泡技术，具体是与MDI全 水发泡45kg/m 3模塑慢回弹胀气泡绵原料配方及制备方法有关。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯慢回弹泡沫具有顺应承载物形状的特性，承载物不会有压迫、刺疼感。用聚 氨酯慢回弹泡沫制备的枕头、床垫、坐垫具有舒缓压力，促进血液循环的功效。
[0003] 多亚甲基多苯基异氰酸酯俗称MDI (已下均用MDI表述）固化速率比甲苯二异氰 酸酯俗称TDI (已下均用TDI表述）快，其优势在于制备中、高密度的泡沫体（密度高于 50kg/m3)的泡沫。现有制备密度低于50kg/m 3的泡沫，主要使用TDI或MDI与TDI混合体 系，在使用全MDI体系中往往添加物理发泡剂MC(二氯甲烷）、HCFC-141B ( -氟二氯乙烷）、 戊烷。
[0004] 制备低密度聚氨酯慢回弹泡沫体主要成份如下：
[0005] I，a料TDI或MDI与TDI的混合料；
[0006] 2, b料聚醚、催化剂、交联剂或扩链剂、表面活性剂、发泡剂的预混料。
[0007] 生产工艺流程如下：
[0008] 1，将a料（MDI)、b料投入发泡机与之相对应的料缸内，料温控制在22?28°C间； [0009] 2,依据反应指数设定a料、b料的流量，所谓的反应指数是指异氰酸酯基团与相对 应的与异氰酸酯基团具有反应活性氢物质的当量数的比值，反应指数是70?80% ;
[0010] 3, a料、b料通过发泡机混合头充分搅拌混合灌注到模具内，模具的温度控制在 40 ?60 °C 间；
[0011] 4,6?10分钟后即可。
[0012] 上述方法制备的低密度聚氨酯慢回弹泡沫体存在如下缺陷：
[0013] 1，TDI已被归入剧毒化学品目录，使用TDI生产时蒸汽含量大，对眼、呼吸道黏膜 和皮肤有刺激作用，并引起支气管哮喘；
[0014] 2, MC有中度毒性，麻醉性，可视为一种对人体潜在的致癌物；
[0015] 3, HCFC-141B是一种过渡性的发泡剂，根据国家环保部中国聚氨酯泡沫行业 HCFC-141B第一阶段的淘汰计划，到2015年全部完成冰箱、冰柜、冷藏集装箱和小家电三行 业的聚氨酯硬泡中HCFC-141B的淘汰。
【发明内容】
[0016] 本发明的目的在于提供一种MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡绵及制备方 法，令使用安全，且加工无污染。
[0017] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0018] MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，由以下原料制备而成：
[0019] MDI体系异氰酸醋，官能度是2?3NCO值26?30 ;
[0020] 聚醚多元醇；
[0021] 表面活性剂；
[0022] 发泡剂；
[0023] 催化剂；
[0024] 交扩链剂；
[0025] 其中，所述的聚醚多元醇由以下材料混合而成：
[0026] polyolA 官能度是 3,轻值 32 ?60mgK0H/g ;
[0027] polyolB 官能度是 2,羟值 240 ?260mgK0H/g ;
[0028] polyolC 官能度是 3,羟值 240 ?260mgK0H/g ;
[0029] polyolD 官能度是 3,羟值 20 ?28mgK0H/g ;
[0030] 各种多元醇相对聚醚多元醇总量的重量比例是polyolA 30%?60%、polyolB 10%?30%、polyolC 10%?30%、polyolD 10%?20% ;
[0031] 所述的表面活性剂为迈图 1^-3002、1^-580、1^-8002、￥-10366，赢创88715、88158选 用一种或几种搭配，用量为100份聚醚多元醇的重量比1 %?6% ;
[0032] 所述的发泡剂为&0,用量为100份聚醚多元醇的重量比1 %?4% ;
[0033] 所述的催化剂为三亚乙基二胺溶液、70%双（二甲氨基乙基）醚溶液、酸封闭双 (二甲氨基乙基）醚溶液、二甲基乙醇胺、酸封闭三亚乙基胺选一种或几种搭配，用量为100 份聚醚多元醇的重量比〇. 1 %?2% ;
[0034] 所述的交扩链剂，官能度是2,小分子量的多元醇或胺类化合物，用量为100份聚 醚多元醇的重量比1 %?4%。
[0035] 所述MDI全水发泡45KG/m3模塑慢回弹胀气泡棉的制备方法，是经MDI体系异氰酸 酯和聚醚多元醇充分混合反应制得的，工业生产主要设备有低压或高压发泡机、铝制模具、 模具加热器，工艺流程如下：
[0036] 第一步，将聚醚多元醇、表面活性剂、交扩链剂、发泡剂、催化剂按照配比充分混合 制得预混料即b料；
[0037] 第二步，MDI体系异氰酸酯即a料，将a料、b料投入发泡机与之相对应的料缸内， 料温控制在22?28 °C间；
[0038] 第三步，依据反应指数设定a料、b料的流量，所谓的反应指数是指异氰酸酯基团 与相对应的与异氰酸酯基团具有反应活性氢物质的当量数的比值，反应指数是75?90% ;
[0039] 第四步，a料、b料通过发泡机混合头充分搅拌混合后，自由发泡，即制得密度约 45kg/m 3的泡绵。
[0040] 其中，第四步，a料、b料通过发泡机混合头充分搅拌混合灌注到模具内，模具的温 度控制在50?60°C间；6?7分钟后即可制得密度约45kg/m 3模塑慢回弹胀气枕头。
[0041] 采用上述方案后，本发明使用全MDI体系异氰酸酯即不含TDI，水为发泡剂，不含 物理发泡剂MC、141B、戊烷，制备模塑密度45kg/m3的泡沫。MDI的饱和蒸汽浓度（25°C计算 值）< 0· 15mg/m3,而TDI的饱和蒸汽浓度（25°C计算值）约184. 86mg/m3,使用MDI生产不 会对人体产生伤害。MDI固化速率比TDI快，其优势在于制备密度在50kg/m 3以上的中、高 密度泡沫体，MDI全水发泡密度低于50kg/m3的软质泡沫体是本领域的难题之一。其次本发 明使用全水发泡剂，水在发泡反应中产生微量的二氧化碳，对大气污染几乎为零。总之，本 发明使用安全，且加工无污染。
【附图说明】
[0042] 图1是本发明的拉伸测试图；
[0043] 图2是本发明的撕裂测试图；
[0044] 图3是本发明的压缩测试图。
【具体实施方式】
[0045] 实例 1
【主权项】
LMDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于由以下原料制备而成： MDI体系异氰酸酯，官能度是2?3NC0值26?30 ; 聚醚多元醇； 表面活性剂； 发泡剂； 催化剂； 交扩链剂； 其中，所述的聚醚多元醇由以下材料混合而成： polyolA官能度是3,羟值32?60mgK0H/g ; polyolB 官能度是 2,羟值 240 ?260mgK0H/g ; polyolC 官能度是 3,羟值 240 ?260mgK0H/g ; polyolD官能度是3,轻值20?28mgK0H/g ; 各种多元醇相对聚醚多元醇总量的重量比例是polyolA 30 %?60 %、polyolB 10%?30%、polyolC 10%?30%、polyolD 10%?20% ; 所述的表面活性剂用量为100份聚醚多元醇的重量比1 %?6% ; 所述的发泡剂用量为100份聚醚多元醇的重量比1 %?4% ; 所述的催化剂用量为100份聚醚多元醇的重量比〇. 1 %?2% ; 所述的交扩链剂用量为100份聚醚多元醇的重量比1 %?4%。
2. 如权利要求1所述的MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于：所述 的表面活性剂为迈图L-3002、L-580、L-8002、Y-10366,赢创B8715、B8158选用一种或几种 搭配。
3. 如权利要求1所述的MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于：所述 的发泡剂为H20。
4. 如权利要求1所述的MDI全水发泡45kg/m 3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于：所 述的催化剂为三亚乙基二胺溶液、70%双（二甲氨基乙基）醚溶液、酸封闭双（二甲氨基乙 基）醚溶液、二甲基乙醇胺、酸封闭三亚乙基胺选一种或几种搭配。
5. 如权利要求1所述的MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于：所述 的交扩链剂，官能度是2,小分子量的多元醇或胺类化合物。
6. 如权利要求1所述的MDI全水发泡45kg/m 3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于制备 方法，是经MDI体系异氰酸酯和聚醚多元醇充分混合反应制得的，工业生产主要设备有低 压或高压发泡机、铝制模具、模具加热器，工艺流程如下： 第一步，将聚醚多元醇、表面活性剂、交扩链剂、发泡剂、催化剂按照配比充分混合制得 预混料即b料； 第二步，MDI体系异氰酸酯即a料，将a料、b料投入发泡机与之相对应的料缸内，料温 控制在22?28 °C间； 第三步，依据反应指数设定a料、b料的流量，反应指数是75?90% ; 第四步，a料、b料通过发泡机混合头充分搅拌混合后，自由发泡，即制得密度约45kg/ m3的泡绵。
7. 如权利要求6所述的MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉，其特征在于：第四 步，a料、b料通过发泡机混合头充分搅拌混合灌注到模具内，模具的温度控制在50?60°C 间；6?7分钟后即可制得密度约45kg/m3模塑慢回弹胀气枕头。
【专利摘要】本发明公开一种MDI全水发泡45kg/m3模塑慢回弹胀气泡棉。MDI体系异氰酸酯，官能度是2～3NCO值26～30；聚醚多元醇由以下材料混合而成：polyolA官能度是3，羟值32～60mgKOH/g；polyolB官能度是2，羟值240～260mgKOH/g；polyolC官能度是3，羟值240～260mgKOH/g；polyolD官能度是3，羟值20～28mgKOH/g；发泡剂为H2O。本发明使用MDI生产不会对人体产生伤害，水在发泡反应中产生微量的二氧化碳，对大气污染几乎为零。总之，本发明使用安全，且加工无污染。
【IPC分类】C08G18-32, C08J9-08, C08G18-48, C08G18-66, C08G18-76
【公开号】CN104558508
【申请号】CN201510003103
【发明人】叶艺峰, 何留兵, 黄毅栋, 曾传振, 刘南阳, 叶少煜
【申请人】福建大方海绵科技股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月6日