一种聚氨酯材料制作家具配件的方法
【专利摘要】本发明涉及家具配件领域，特别涉及一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤：将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1-1.2:1分别通入喷头，喷头将两者材料混匀后喷至模具中，固化成型后脱模，制得家具配件。本发明提供的聚氨酯材料制作家具配件的方法，采用的聚氨酯材料硬度高，表面邵氏硬度达55HD以上；弯曲强度大，达20MPa以上；重量轻，密度为300-500kg/m3；使用该聚氨酯材料不需要耗费国家匮乏资源，制备家具配件的方法简单易行，能耗低，得到的家具配件环保节能，耐用，成本低。
【专利说明】一种聚氨酯材料制作家具配件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家具配件领域，具体而言，涉及一种聚氨酯材料制作家具配件的方法。
【背景技术】
[0002]家具配件，即在装修中家具的辅助部件，包括家具辅料(玻璃、海绵、家具纸等)，厨房家具配件(抽屉、垃圾桶、床头，床尾，餐桌脚，餐椅，高柜顶冠，高柜脚等)，办公家具配件(椅子、屏风、隔断墙、电脑键盘架等)以及灯饰及相关配件等。现有的家具配件主要由木材、大理石、塑胶制品以及金属作为原料制成。使用木材制备家具配件，需要消耗大量木材，造成严重资源浪费；使用塑胶制备家具配件，容易造成环境污染，且制得的家具配件不耐用；使用大理石制备家具配件成本高；使用金属制备家具配件需要消耗大量金属，造成严重资源浪费，且成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，以解决上述的问题。
[0004]在本发明的实施例中提供了一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤:将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1-1.2:1分别通入喷头，喷头将两者材料混匀后喷至模具中，固化成型后脱模，制得所述家具配件。
[0005]进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇95-105份、表面活性剂2-2.5份、催化剂1-2.35份、发泡剂5-10份。
[0006]进一步地，所述聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°c以上将环氧丙烷开环聚合而成；
[0007]所述聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25 °C条件下，其粘度为2500-10000mPa.S。
[0008]进一步地，所述催化剂为复合催化剂，所述复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，所述二甲基环己胺和三乙烯二胺均占所述聚醚多元醇重量的0.5-1 %，所述AM-1和二甲基苄胺均占所述聚醚多元醇重量的0.05-0.1 %。
[0009]进一步地，所述发泡剂为二氯一氟乙烷、141B发泡剂、245fa发泡剂中的任一种或多种。
[0010]进一步地，所述模具为树脂型钢结构模具。
[0011]进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合的温度为28_35°C。
[0012]进一步地，所述喷头将两者材料以4500-5500r/s的搅拌速度进行混合。
[0013]优选地,所述喷头的喷射压力为2.0-3.0MPa0
[0014]优选地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI的配比通过活塞计量泵控制。
[0015]本发明实施例提供的聚氨酯材料制作家具配件的方法，采用的聚氨酯材料硬度高，表面邵氏硬度达55HD以上；弯曲强度大，达20MPa以上；重量轻，密度为300_500kg/m3 ；使用该聚氨酯材料不需要耗费国家匮乏资源，制备家具配件的方法简单易行，能耗低，得到的家具配件环保节能，耐用，成本低。
【具体实施方式】
[0016]下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
[0017]本发明的实施例中提供了一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤:将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1-1.2:1分别通入喷头，喷头将两者材料混匀后喷至模具中，固化成型后脱模，制得所述家具配件。
[0018]由聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI (多亚甲基多苯基异氯酸酯)以一定的比例混合后发泡固化而成，得到的聚氨酯发泡材料硬度高，表面邵氏硬度达55HD以上；弯曲强度大，达20MPa以上；重量轻，密度为300-500kg/m3 ;使用该聚氨酯材料不需要耗费国家匮乏资源，制备家具配件的方法简单易行，得到的家具配件环保节能，耐用，成本低。
[0019]进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇95-105份、表面活性剂2-2.5份、催化剂1_2.35份、发泡剂5_10份。各组分以该配比制成的聚氨酯硬泡组合聚醚用于制备聚氨酯发泡材料，得到的聚氨酯发泡材料硬度性能佳，弯曲强度更大。
[0020]更进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇100-102份、表面活性剂2-2.5份、催化剂1.5-2份、发泡剂6_8份。
[0021]进一步地，所述聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°c以上将环氧丙烷开环聚合而成；
[0022]所述聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25 °C条件下，其粘度为2500-10000mPa.S。
[0023]以该方法制备的聚醚多元醇羟值为350-450mgK0H/g ;25 °C条件下，其粘度为2500-10000mPa.s，其性能优良，与聚氨酯硬泡组合聚醚的其他组分协同增强配合，与聚合MDI反应后得到的聚氨酯发泡材料硬度性能佳，成形性好，弯曲强度更大。
[0024]优选地，所述表面活性剂为硅酮表面活性剂。硅酮表面活性剂为非水解型表面活性剂，主要用于生产低密度的软质聚氨酯泡沫塑料，使用该表面活性剂，制得的聚氨酯发泡材料不仅密度小，成型性好，质地均匀；与其他成分协同增强配合，得到的聚氨酯发泡材料还具有更高的硬度，并且其弯曲强度优异。
[0025]进一步地，所述催化剂为复合催化剂，所述复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，所述二甲基环己胺和三乙烯二胺均占所述聚醚多元醇重量的0.5-1 %，所述AM-1和二甲基苄胺均占所述聚醚多元醇重量的0.05-0.1 %。
[0026]二甲基环己胺是一种低粘度的中等活性胺类催化剂，用于冰箱硬泡、板材、喷涂、现场灌注聚氨酯硬泡。该催化剂对凝胶和发泡都有催化作用，对硬泡的发泡反应和凝胶反应提供较平衡的催化性能，它对水与异氰酸酯的反应(发泡反应)的催化更强，同时对多元醇与异氰酸酯的反应也有适中的催化性，它是泡沫反应的强初始催化剂；AM-1是聚氨酯软泡的高效催化剂，主要用于软泡制品的配方中，也可作为硬泡的辅助催化剂，以改进大容量冰箱I3U发泡体的流动性，该品催化活性大，发泡速度快，制品具有高韧性以及高承载性；三乙烯二胺用于生产聚氨酯泡沫的基本催化剂，室温固化硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料的催化剂等，也是聚氨酯泡沫塑料硬化剂，还是环氧树脂固化聚合催化剂、乙烯聚合催化剂、环氧化物催化剂等；二甲基苄胺在聚氨酯行业是聚酯型聚氨酯块状软泡、聚氨酯硬泡及胶黏剂涂料的催化剂，主要用于硬泡，可使聚氨酯泡沫具有良好的前期流动性和均匀的泡孔，泡沫体与基材间有较好的黏结力。将这几种特定的催化剂联合使用，其催化效果好，反应充分且快速，得到的聚氨酯发泡材料质地均一，性能优异。
[0027]进一步地，所述发泡剂为二氯一氟乙烷、141B发泡剂、245fa发泡剂中的任一种或多种。发泡剂就是使对象物质成孔的物质，经验证，使用这几种发泡剂，发泡效果好，成孔大小适宜，成孔均匀，得到的聚氨酯发泡材料硬度高，耐弯曲。
[0028]进一步地，所述模具为树脂型钢结构模具。本发明中使用的模具不同于传统的铝制，使用的为树脂型钢结构模具，它采用钢结构材料与树脂基料联合制成，模具表面硬度高，韧性高，保证了聚氨酯材料发泡材料制成的产品的品质；并且制作的家具配件成型性好，易于脱模，操作便捷。
[0029]为了使各物质更好的反应，且反应均一，优选地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合的温度为28-35°C。
[0030]为了各物质成分的充分反应，得到的聚氨酯发泡材料质地均一，且性能优异，进一步地，所述喷头将两者材料以4500-5500r/s的搅拌速度进行混合。
[0031]为了将喷头内的各原料物质喷射的更为均匀且均一，优选地，所述喷头的喷射压力为 2.0-3.0MPa0
[0032]优选地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI的配比通过活塞计量泵控制。活塞计量泵由程序控制其流量，实现精确定量，并且实现自动化，节约人力。
[0033] 具体来说，将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI分别放入两支自动恒温28_35°C的料桶，然后由一台电脑控制两台变频电机将料桶中的黑料和白料分别泵入两台活塞计量泵，实现其配比的精确定量，并全部实现自动化。
[0034]聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI在喷头的喷头内混合雾化后的液料喷到树脂型钢结构模具，在模具内充分发生化学反应，5-30s发泡固化完成；8-15分钟出模，具体时间根据产品大小而定，即可得到一体合格的家具配件，最后在制得的家具配件上上漆处理后即可得到成品家具配件。
[0035]聚氨酯硬度发泡材料制作家具配件，采用了全新设备理念，提升了可操作性，提高了注料精度，提高了产品使用稳定性，降低了使用能耗。
[0036]实施例1
[0037]—种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤:通过活塞计量泵控制，将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1.2:1分别通入喷头，在喷头内聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合，混合温度均为28°C，同时，喷头将两者以5500r/s的搅拌速度进行混合均匀后，以喷射压力为3.0MPa将其喷至树脂型钢结构模具中，经过发泡固化和成型后脱模，制得家具配件床头；
[0038]其中，聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇95份、硅酮表面活性剂2份、催化剂1.045份、二氯一氟乙烷5份；
[0039]聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°c以上将环氧丙烷开环聚合而成；聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25°C条件下，其粘度为2500-10000mPa.s ；
[0040]催化剂为复合催化剂，复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，二甲基环己胺和三乙烯二胺均占聚醚多元醇重量的0.5%, AM-1和二甲基苄胺均占聚醚多元醇重量的0.05%。
[0041]实施例2
[0042]一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤:通过活塞计量泵控制，将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1:1分别通入喷头，在喷头内聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合，混合温度均为32°C，同时，喷头将两者以5000r/s的搅拌速度进行混合均匀后，以喷射压力为2.5MPa将其喷至树脂型钢结构模具中，经过发泡固化和成型后脱模，制得家具配件高柜脚；
[0043]其中，聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇105份、硅酮表面活性剂2.5份、催化剂2.35份、发泡剂10份；
[0044]聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°C以上将环氧丙烷开环聚合而成；聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25°C条件下，其粘度为2500-10000mPa.s ；
[0045]催化剂为复合催化剂，复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，二甲基环己胺和三乙烯二胺均占聚醚多元醇重量的1%，AM-1和二甲基苄胺均占聚醚多元醇重量的0.1% ;
[0046]发泡剂为二氯一氟乙烷、141B发泡剂、245fa发泡剂的混合物。
[0047]实施例3
[0048]一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，包括以下步骤:通过活塞计量泵控制，将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1.1:1分别通入喷头，在喷头内聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合，混合温度均为35°C，同时，喷头将两者以4500r/s的搅拌速度进行混合均匀后，以喷射压力为2.0MPa将其喷至树脂型钢结构模具中，经过发泡固化和成型后脱模，制得家具配件餐椅；
[0049]其中，聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇100份、表面活性剂2.2份、催化剂1.5份、发泡剂8份；
[0050]聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°c以上将环氧丙烷开环聚合而成；聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25°C条件下，其粘度为2500-10000mPa.s ；
[0051]复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，所述二甲基环己胺和三乙烯二胺分别占所述聚醚多元醇重量的0.65%、0.7%，所述AM-1和二甲基苄胺均占所述聚醚多元醇重量的0.075% ；
[0052]发泡剂为141B发泡剂和245fa发泡剂的混合物。
[0053]将实施例1-3制得的家具配件以及相应的市售塑料家具配件同时进行性能测试，市售家具配件的厚度以及尺度与本发明实施例制得的家具配件尺寸相同；其中，硬度根据GB/T2411-2008标准进行；弯曲强度根据GB/T9341-2008标准进行；密度根据GB/T6343标准进行；得到的性能参数如表1所示。
[0054]表1性能参数结果
[0055]
【权利要求】
1.一种聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，包括以下步骤:将聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI以质量比例为1-1.2:1分别通入喷头，喷头将两者材料混匀后喷至模具中，固化成型后脱模，制得所述家具配件。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚包括以下成分:按重量份计，聚醚多元醇95-105份、表面活性剂2-2.5份、催化剂1-2.35份、发泡剂5-10份。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述聚醚多元醇由以下方法制备:在胺类催化剂的作用下，以蔗糖二元醇为起始剂，加热至100°C以上将环氧丙烷开环聚合而成； 所述聚醚多元醇的羟值为350-450mgK0H/g ;25°C条件下，其粘度为2500-10000mPa *s。
4.根据权利要求2所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述催化剂为复合催化剂，所述复合催化剂由二甲基环己胺、AM-1、三乙烯二胺和二甲基苄胺复合而成；其中，所述二甲基环己胺和三乙烯二胺均占所述聚醚多元醇重量的0.5-1 %，所述AM-1和二甲基苄胺均占所述聚醚多元醇重量的0.05-0.1 %。
5.根据权利要求2所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述发泡剂为二氯一氟乙烷、141B发泡剂、245fa发泡剂中的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述模具为树脂型钢结构模具。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI混合的温度为28-35°C。
8.根据权利要求7所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述喷头将两者材料以4500-5500r/s的搅拌速度进行混合。
9.根据权利要求8所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述喷头的喷射压力为2.0-3.0MPa。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯材料制作家具配件的方法，其特征在于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚和聚合MDI的配比通过活塞计量泵控制。
【文档编号】B29C44/04GK104130374SQ201410386491
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】吕国成, 吕长伦, 何涛 申请人:吕国成