高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂

摘要

本发明公开了一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂，用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫发泡时，其开孔率高效果好，泡沫稳定，回弹性能好，回弹率在60％以上。本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂，是由A和B两种组分组成，A的重量百分比为50～80％、B的重量百分比为20～50％，其中所述的A具有以上结构式(I)的结构，其中所述的B具有以上结构式(III)的结构。

说明书

技术领域

本发明涉及一种匀泡剂，更具体地说涉及一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂。

背景技术

高回弹聚氨酯泡沫塑料(HR)是一类性能优良的泡沫塑料，目前国内外发展迅速，应用广泛。该产品的特征是：具有较高的弹性和较高的负荷比，具有乳胶般的手感。用于制作座垫，初始触感柔软舒适，当进一步压缩时，又能提供坚实而富于弹性的支撑，是一种理想的铺、垫材料，在汽车工业、像具工业等方面有着广泛的应用。国内一般高回弹聚氨酯泡沫塑料制备其中异氰酸酯主要用TDI/MDI混合体系(如TDI/MDI为80/20、50/50等)并仍以TDI为主，由于TDI为剧毒化学品，其蒸汽压大大高于MDI，生产环境污染大，并且如在用于汽车座椅时没反应的TDI会缓慢挥发对人体危害大，国外已基本不用TDI生产PU高回弹制品。国内也在由TDI/MDI(80/20)混合体系向高MDI体系发展。所谓高MDI体系是体系中MDI含量占55％-100％，其特点是泡沫承载性好，体系反应速度更快，更加适宜低模温和冷熟化工艺。高MDI体系对匀泡剂的要求也与高TDI体系不一样，另外高MDI体系制备的聚氨酯泡沫塑料其回弹率一般要比TDI体系低，而现有的匀泡剂一般都是针对TDI体系开发的，如果能开发一种用于高MDI体系的匀泡剂从而提高高MDI体系制备的聚氨酯泡沫塑料的回弹率和开孔率则能大大推进高MDI体系的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现在技术中存在的不足和问题，提供了一种高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂。

本发明的技术方案如下：

本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂，是由A和B两种组分组成，A的重量百分比为50～80％、B的重量百分比为20～50％，

其中所述的A具有以下结构式(I)的结构：

结构式(I)中：

m的值为4～10，n的值为1～6，R的结构通式为下式(II)

结构式(II)中：x的值为1～6，y的值为1～5，且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比：聚环氧乙烷链段为20～70％，聚环氧丙烷链段为30～80％；

其中所述的B具有以下结构式(III)的结构：

结构式(III)中：

m的值为11～30，n的值为7～15，R的结构通式为下式(IV)

结构式(IV)中：x的值为1～30，y的值为1～25，且链段中聚环氧乙烷与聚环氧丙烷链段的重量配比：聚环氧乙烷链段为20～70％，聚环氧丙烷链段为30～80％，M为碳原子数为1～4的烷烃。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明的匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫发泡时，其开孔率高效果好，泡沫稳定，回弹性能好，回弹率在60％以上。

具体实施方式

本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂中A是由以下方法制备，步骤如下：

a)以烯丙醇为起始剂，在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷，在催化剂KOH存在下、压力≤0.2MPa、反应温度为110～120℃条件下反应5小时，得到不同分子量的端烯丙基粗聚醚，该粗聚醚经磷酸中和、硅藻土吸附金属离子、脱水等精制处理后得到端烯丙基聚醚(R’)，其中环氧乙烷和环氧丙烷用量之和与起始剂烯丙醇的用量的摩尔为2～50∶1；所述的环氧乙烷与环氧丙烷的重量配比为：环氧乙烷为20～70％、环氧丙烷为30～80％；

b)使八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷在硫酸作用下，在反应温度为75℃条件下反应5小时，得到聚硅氧烷(I)，其中八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷之间的摩尔比为10～120∶1～5∶1.0～2.0；

c)将上面反应得到的重量份不同的聚醚(R’)5～50份和聚硅氧烷(I)10～35份，在5-15ppm的Pt催化剂作用下及溶剂甲苯存在下，在反应温度为60～120℃条件下进行聚合反应8～10小时后进行减压蒸馏，搅拌均匀后将其打入降膜蒸发器进行二次蒸馏，即制得A。

本发明的高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫用匀泡剂中B是由以下方法制备，步骤如下：

a)以烯丙醇为起始剂，在反应器中加入环氧乙烷和环氧丙烷，在催化剂KOH存在下、压力≤0.2MPa、反应温度为110～120℃条件下反应5小时，得到不同分子量的端烯丙基粗聚醚，该粗聚醚经磷酸中和、硅藻土吸附金属离子、脱水等精制处理后得到端烯丙基聚醚(R’)，将聚醚R’的端羟基进行改性，即将聚醚R’的端羟基采用含钠或钾类化合物进行醇盐化取代，得到聚醚醇金属，然后采用氯化物进行氯化反应，得到封端改性聚醚Ri，其中环氧乙烷和环氧丙烷用量之和与起始剂烯丙醇的用量的摩尔为2～50∶1；所述的环氧乙烷与环氧丙烷的重量配比为：环氧乙烷为20～70％、环氧丙烷为30～80％；

b)使八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷在硫酸作用下，在反应温度为75℃条件下反应5小时，得到聚硅氧烷(I)，其中八甲基环四硅氧烷、含氢硅油、六甲基二硅氧烷之间的摩尔比为10～120∶1～5∶1.0～2.0；

c)将上面反应得到的重量份不同的聚醚Ri5～50份和聚硅氧烷(I)10～35份，在5-15ppm的Pt催化剂作用下及溶剂甲苯存在下，在反应温度为60～120℃条件下进行聚合反应8～10小时后进行减压蒸馏，搅拌均匀后将其打入降膜蒸发器进行二次蒸馏，即制得B。

实施例1

A的重量百分比为80％、B的重量百分比为20％

A具有以下结构式(I)的结构：

结构式(I)中R的结构式为下式(II)

B具有以下结构式(III)的结构：

结构式(III)中R的结构式为下式(IV)

该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。

实施例2

A的重量百分比为50％、B的重量百分比为50％

A具有以下结构式(I)的结构：

结构式(I)中R的结构式为下式(II)

B具有以下结构式(III)的结构：

结构式(III)中R的结构式为下式(IV)

该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。

实施例3

A的重量百分比为60％、B的重量百分比为40％

A具有以下结构式(I)的结构：

结构式(I)中R的结构式为下式(II)

B具有以下结构式(III)的结构：

结构式(III)中R的结构式为下式(IV)

该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。

实施例4

A的重量百分比为70％、B的重量百分比为30％

A具有以下结构式(I)的结构：

结构式(I)中R的结构式为下式(II)

B具有以下结构式(III)的结构：

结构式(III)中R的结构式为下式(IV)

该匀泡剂用于高MDI体系聚氨酯高回弹泡沫的制品性能及效果经过检测见表1。

表1高回弹泡沫配方及泡沫制品性能

  原料(质量分数)  No 1  No 2  No 3  No 4  TEP-330N  60  60  60  60  TPOP36-28  40  40  40  40  水  2.5  2.6  2.7  2.7  二乙醇胺  2.0  2.0  2.0  2.0  实施例1匀泡剂  1.0  ----  ----  ----  实施例2匀泡剂  ----  1.0  ----  ----  实施例3匀泡剂  ----  ----  1.0  ----  实施例4匀泡剂  ----  ----  ----  1.0  A-1  0.1  0.1  0.1  0.1  A-33  0.5  0.55  0.55  0.6  Wannate8001  59.6  55.2  50.4  44.1  TDI  ----  3.7  7.2  11.3  异氰酸酯指数  1.05  1.05  1.05  1.05  制品性能  密度(kg/m3)  50.0  47.5  45.4  44.6  回弹(％)  60  61  63  63

备注：TEP-330N和TPOP36-28为中国石化集团天津石化分公司聚醚多元醇产品；Wannate8001为烟台万华聚氨酯股份有限公司改性MDI产品，NCO含量为28.5～29.5％。