專利名稱：：一種聚氨酯泡沫組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于-種聚氨酯泡沫組合物。
背景技術(shù)：
：高回彈聚氨酯泡沫主要采用高相對分子量聚醚多元醇多元醇加上各式交聯(lián)劑與多異氰酸酯反應(yīng)而成。這種材料和一般制品相比，具有較高的彈性，較低的滯后損失，較高的壓縮負(fù)荷比值，并具有類似乳膠表面的手感和良好的透氣性。同時，由于高問彈聚氨酯泡沫可以冷熟化，因而在生產(chǎn)中耗能低。另外，由于高回彈聚氨酯泡沫固化速度快，同樣規(guī)模所需模具少，設(shè)備使用效率高，經(jīng)濟(jì)性更好。高回彈聚氨酯泡沫因具有如上諸多優(yōu)點(diǎn)，因而近年來獲得了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。例如，CN1513892A提供了一種高回彈聚氨酯成型泡沫，該泡沫包括A組分和B組分，其中A組分為90-110重量份聚醚多元醇多元醉(330N)、100-120重量份聚合物多元醇(36/28)、l-5重量份三乙醇氨、0.5-3重量份二乙醇氨、0.2-.06重量份(Al)、重量份(A33)、1-5重量份硅油(8681)、4-8重量份H20和適量穩(wěn)定劑，B組分為90-110重量份異氰酸酯(TDIT-80)和100-150重量份(MDI44V20)，生產(chǎn)時將攪拌好的85-110重量份那A組分和30-50重量份B組分混合。制得的產(chǎn)品彈性好，拉伸強(qiáng)度好，材料密度也很卨。該產(chǎn)品是通過提高聚氨酯成型泡沫的密度來克服常規(guī)的用作汽車靠墊的聚氨酯泡沫回彈性差的缺點(diǎn)。然而，提高材料的密度不僅增加了產(chǎn)品本身的重量，而且還大大提高了生產(chǎn)成本。為此，CN1076933A公開了--種高回彈低密度模塑聚氨酯泡沫的制備方法，該方法釆用分子量為4500-6500、伯羥基含量為60-85%、輕值為39-35毫克KOH/克的高活性聚醚多元醇45-65重量份和以伯羥基聚醚多元醇為母體，以丙烯腈、苯乙烯為單體聚合而成的羥值為25-29毫克KOH/克的聚合物多元醇35-55重量份組成的混合物為基礎(chǔ)原料，以100重量份基礎(chǔ)原料為基準(zhǔn)，加入0.1-0.6重量份的的三乙烯二胺，0.8-2.0重量份的有機(jī)硅類聚合物泡沫穩(wěn)定劑DC5043和L5309，0.012-0.06重量份的月桂酸二丁基錫，0.3-1.0寬量份的雙(2-二甲基胺基乙基)醚，0.5-1.2重量份的濃度為85第:量％的二乙醇胺水溶液，2.6-3.1重量份的水，0-6重量份的—氟三氯甲烷，異氰酸指數(shù)105-108TDI(80/20)但用和TDI(80/20)和MDI混合使用組成發(fā)泡料經(jīng)水發(fā)泡模塑成型，其中，以基礎(chǔ)原料質(zhì)量為100計(jì)，在發(fā)泡料中加入0.1-0.8重量份的三乙醇胺，0.1-0.5重量份的甲酸、乙酸或磷酸中任意一種酸。采用上述方法制備的聚氨酯泡沫的密度在35-40公斤/立方米，落球回彈率為50-65%,斷裂伸長率為145-170%，抗拉強(qiáng)度為160-180牛頓/平方厘米，溫度為24'C、濕度為75%的壓縮強(qiáng)度為5-9。該方法是通過改進(jìn)發(fā)泡料來改進(jìn)常規(guī)的聚氨酯泡沫組合物在發(fā)泡操作過程中發(fā)泡料迅速稠化、倒料時掛料損失大，易因發(fā)泡料不能充滿模具造成產(chǎn)品的缺陷的問題。然而，該方法存在的缺點(diǎn)是制備過程對環(huán)境如溫度和濕度等的要求很高，溫度和濕度稍有不同，得到的聚氨酯泡沫的性能和外觀町能完全不同。換句話說，上述聚氨酯泡沫的生產(chǎn)穩(wěn)定性不是很好，特別是低密度下的高回彈聚氨酯泡沫，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的批量穩(wěn)定生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的低密度高回彈聚氨酯泡沫材料生產(chǎn)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，提供--種生產(chǎn)穩(wěn)定性好的聚氨酯泡沫組合物。本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物含有A組分和B組分，所述A組分含有聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，所述B組分含有異氰酸酯，其中，所述催化劑為含有二甲基乙醇氨、三亞乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚和有機(jī)錫的混合催化劑。本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物由于使用含有二甲基乙醇氨、三亞乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚和有機(jī)錫的混合催化劑作為催化劑，因而具有非常好的生產(chǎn)穩(wěn)定性，在不同溫度和濕度環(huán)境下能夠獲得一致的聚氨酯泡沫材料。此外，本發(fā)明的聚氨酯泡沫組合物還具有同時具備^i密度、高彈性、優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，盡管各種配比的二甲基乙醇氨、三亞乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚和有機(jī)錫的混合催化劑均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但優(yōu)選情況下，以IOO重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，二甲基乙醇氨的含量為0.2-2重量份，優(yōu)選為0.3-1重量份，三亞乙基二胺的含量為0.05-0.5重量份，優(yōu)選為0.1-0.3重量份，雙(二甲基胺基乙基)醚的含量為0.01-0.5重量份，優(yōu)選為0.05-0.2重量份，有機(jī)錫的含量為0.05-0.5重量份，優(yōu)選為0.15-0.35重量份。除上述有機(jī)胺外，形成本發(fā)明所述組合物的催化劑中還可以含有其它的有機(jī)含氮化合物，如三乙胺、N，N-二甲基卞胺、N-乙基馬啉、N-甲基馬啉中的--種或兒種。所述有機(jī)錫可以是辛酸亞錫、二月桂酸丁二錫和二馬來酸二丁基錫中的—種或兒種。本發(fā)明屮，A組分中各種物質(zhì)如聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑和B組分的含量可以是本領(lǐng)域常規(guī)的含量，例如，以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，A組分中聚醚多元醇的含量可以為20-80重量份，優(yōu)選為30-50重量份，交聯(lián)劑的含量可以為1-10重量份，優(yōu)選為3-7重量份，催化劑的含量可以為0.1-5重量份，優(yōu)選為0.5-2重量份，穩(wěn)定劑的含量可以為0.1-1.0重量份，優(yōu)選為0.3-0.8重量份，發(fā)泡劑的含量可以為2-6重量份，優(yōu)選為2.8-4.0重量份，B組分的含量可以為50-200重量份，優(yōu)選為30-60重量份。所述交聯(lián)劑可以是常規(guī)用于聚氨酯泡沫的各種交聯(lián)劑，例如可以是二乙醇氨、三乙醇氨和苯二胺中的一種或幾種。本發(fā)明人的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過二乙醇氨和三乙醇氨聯(lián)合與本發(fā)明的催化劑配合作用，在保證本發(fā)明組合物加工穩(wěn)定性的情況下，可以進(jìn)一步提高低密度高回彈聚氨酯泡沫的性能。以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，二乙醇氨的含量優(yōu)選為1-2.5重量份，三乙醇氨的含量優(yōu)選為2-3.5重量份。所述發(fā)泡劑可以是常規(guī)用于聚氨酯泡沫的各種發(fā)泡劑，例如可以是各種化學(xué)發(fā)泡劑或物理發(fā)泡劑，所述物理發(fā)泡劑例如可以是液態(tài)二氧化碳、丁烷以及各種低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑中的一種或幾種。所述化學(xué)發(fā)泡劑可以是水，基于對環(huán)境保護(hù)的考慮，本發(fā)明優(yōu)選所述發(fā)泡劑為水。所述聚醚多元醇可以是常規(guī)用于聚氨酯泡沬的各種高活性聚醚，例如可以是聚氨酯泡沫領(lǐng)域常規(guī)使用的聚醚多元醇(330N)，聚醚多元醇的分子量可以為3000-5000。以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，聚醚多元醇的含量可以為30-70重量份，優(yōu)選為30-50重量份。所述聚合物多元醇可以是常規(guī)用于聚氨酯泡沫的各種聚合物多元醇，例如可以是聚氨酯泡沫領(lǐng)域常規(guī)使用的聚合物多元醇(36/28)，聚合物多元醇的分子:&可以是5000-7000。以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，聚合物多元醇的含量可以為30-70重量份，優(yōu)選為50-70重量份。本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑可以是聚氨酯泡沫常用的穩(wěn)定劑，例如可以是各種硅油如硅油B8738。所述穩(wěn)定劑用于穩(wěn)定聚氨酯泡沫的結(jié)構(gòu)，使聚氨酯泡沫泡孔細(xì)而均勻、性能更加優(yōu)良。優(yōu)選情況下，本發(fā)明的組合物還可以含有增塑劑和開孔劑中的一種或幾種。以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，穩(wěn)定劑的含量可以是0-1重量份，優(yōu)選為0.3-0.8重量份，增塑劑的含量可以為0-30重量份，優(yōu)選為5-20重量份，開孔劑的含量可以為0-3重量份，優(yōu)選為0.3-2重量份。所述增塑劑可以是聚氨酯泡沫常用的增塑劑，如鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、液體石蠟以及其它常用的增塑劑中的一種或幾種。所述開孔劑可以是聚氨酯泡沫常用的開孔劑，如商品型號為CO100的開孔劑。開孔劑可以進(jìn)一步提髙泡沫的開孔性。所述B組分可以是常規(guī)用于聚氨酯泡沫的各種異氰酸酯，例如可以是甲苯二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯和改性MDI(異氰酸酯)中的一種或幾種，本發(fā)明優(yōu)選為甲苯二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯和改性MDI的混合異氰酸酯，以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，甲苯二異氰酸酯的含量為40-60重量份、多苯基多亞甲基多異氰酸酯的含量為20-30重量份、改性MDI的含量為10-20重量份。本發(fā)明中所述改性MDI沿用本領(lǐng)域常規(guī)的含義，即由純MDI經(jīng)過改性后得到的液化MDI。所述B組分的異氰酸酯指數(shù)為80-100。本發(fā)明組^合物的制備方法簡單，只霈將形成組合物的上述A組分與B組分混合均勻即可，混合均勻后加入模具中進(jìn)行模塑成型，即可制得所需用途的低密度高回彈聚氨酯泡沫材料，所述混合和成型可以在各種溫度和濕度下進(jìn)行。下面的實(shí)施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。將含有40重量份聚醚多元醇(330N)、60重量份聚合物多元醇(36/28)、2重量份二乙醇氨、2.5重量份三乙醇氨、0.6重量份二甲基乙醇氨、0.1重量份三亞乙基二胺、0.1重量份雙(二甲基胺基乙基)醚、0.2重量份辛酸亞錫、8.0重量份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、3.3重量份水、0.8重量份開孔劑CO100、0.5重量份硅油B8738的A組分與含有50重量份甲苯二異氰酸酯、20重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯和15重量份改性MDI的B組分(異氰酸指數(shù)為卯)在濕度為50%、室溫25。C下混合均勻，然后倒入模具中，在65。C下固化300秒，得到本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物S1。實(shí)施例2該實(shí)施例用—f說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫組合物，不同的是，將A組分和B組分在濕度為80%、溫度為18'C的條件下混合均勻，然后倒入模具中，在65XT卜'固化300秒，得到本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物S2。實(shí)施例3該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫組合物，不同的是，將A組分和B組分在濕度為70%、溫度為45。C的條件下混合均勻，然后倒入模具中，在65。C下固化300秒，得到本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物S3。對比例1該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。將含有40重量份聚醚多元醇(330N)、60重量份聚合物多元醇(36/28)、2g量份二乙醇氨、2.5重量份三乙醇氨、0.1重量份三亞乙基二胺、0.1重量份雙(二甲基胺基乙基)醚、0.2重量份辛酸亞錫、8.0重量份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、3.3重量份水、0.8重量份開孔劑COIOO、0.5重量份硅油B8738的A組分與含有50重量份甲苯二異氰酸酯、20重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯和15重量份改性MDI的B組分(異氰酸指數(shù)為90)在濕度為50%、室溫25。C下混合均勻，然后倒入模具中，在65'C下固化300秒，得到參比聚氨酯泡沫組合物CS1。對比例2該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。按照對比例1的方法制備參比聚氨酯泡沫組合物CS2，不同的是，A組分與B組分在濕度為80%、溫度為18'C下混合均勻，得到參比聚氨酯泡沫組合物CS2。實(shí)施例4該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。將含有30.0重量份聚醚多元醇(330N)、70.0重量份聚合物多元醇(36/28)、l.O重量份二乙醇氨、2.5重量份三乙醇氨、0.3重量份二甲基乙醇氨、0.2重量份三亞乙基二胺、0.1重量份雙(二甲基胺基乙基)醚、0.2重量份辛酸亞錫、IO.O重量份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、3.0重量份水、1.0重量份開孔劑COIOO、0.3重量份硅油B8738的A組分與含有40.0重量份甲苯二異氰酸酯、40.0重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯和15.0重量份改性MDI的B組分(異氰酸指數(shù)為卯)在濕度為70%、室溫25。C下混合均勻，然后倒入模具中，在65-C下固化300秒，得到本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物S4。實(shí)施例5該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物及其制備方法。將含有40重量份聚醚多元醇(330N)、60重量份聚合物多元醇(36/28)、4重量份二乙醇氨、1.6重量份二甲基乙醇氨、0.1重量份三亞乙基二胺、0.05重量份雙(二甲基胺基乙基)醚、0.2重量份辛酸亞錫、8.0重量份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、3.3重量份水、0.8重量份開孔劑CO100、0.8重量份硅油B8738的A組分與50重量份甲苯二異氰酸酯、20重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯和15重量份改性MDI的B組分(異氰酸指數(shù)為卯)在濕度為70%、室溫25'C下混合均勻，然后倒入模具中，在65'C下固化300秒，得到本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物S5。實(shí)施例6-10下述實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物的性能。分別按照GB-9641-88方法、GB-9641-88方法、GB/T-6670方法和GB-6670-86方法測定由上述實(shí)施例1-5制得的聚氨酯泡沫組合物的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、回彈率和撕裂強(qiáng)度。結(jié)果如表1所示。對比例3-4該對比例用于說明由對比例1-2制得的聚氨酯泡沫組合物的性能。按照實(shí)施例6-10所述的方法測定對比例1-2制得的聚氨酯泡沫組合物CS1-CS2的各項(xiàng)性能，結(jié)果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表1的結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的組合物在不同環(huán)境下能夠獲得相同的聚氨酯泡沫材料，生產(chǎn)穩(wěn)定性非常好，而且獲得聚氨酯泡沫材料的密度低、彈性好，此外該材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的組合物的相應(yīng)指標(biāo)，非常適合用于汽車座椅和沙發(fā)。權(quán)利要求1.一種聚氨酯泡沫組合物，該組合物含有A組分和B組分，所述A組分含有聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，所述B組分為異氰酸酯，其中，所述催化劑為含有二甲基乙醇氨、三亞乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚和有機(jī)錫的混合催化劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，催化劑中二甲基乙醇氨的含量為0.2-2重量份，三亞乙基二胺的含量為0.05-0.5重量份，雙(二甲基胺基乙基)醚的含量為0.01-0.5惹量份，有機(jī)錫的含量為0.05-0.5重量份。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其中，所述有機(jī)錫選自辛酸亞錫、二月桂酸丁二錫和二馬來酸二丁基錫中的一種或幾種。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，A組分中聚醚多元醇的含量為20-80重量份，交聯(lián)劑的含量為卜IO重量份，催化劑的含量為0.1-5重量份，穩(wěn)定劑的含量為0.1-1.0重量份，發(fā)泡劑的含量為2-6重量份，B組分的含量為50-200重量份。5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的組合物，其中，所述聚醚多元醇的分子量為3000-5000，聚合物多元醇的分子量為5000-7000，所述B組分為甲苯二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯和改性MDI中的--種或兒種，所述交聯(lián)劑為二乙醇氨、三乙醇氨和苯二胺中的一種或幾種。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述交聯(lián)劑含有二乙醇氨和三乙醇氨。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，以100重量份的聚醚多元醇和聚合物多元醇為基準(zhǔn)，二乙醇氨的含量為1-2.5重量份，三乙醇氨的含量為2-3.5寬量份。全文摘要一種聚氨酯泡沫組合物，該組合物含有A組分和B組分，所述A組分含有聚醚多元醇、聚合物多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，所述B組分含有異氰酸酯，其中，所述催化劑為含有二甲基乙醇氨、三亞乙基二胺、雙(二甲基胺基乙基)醚和有機(jī)錫的混合催化劑。與現(xiàn)有的高回彈泡沫相比，在相同的拉伸和撕裂性能前提下，本發(fā)明的聚氨酯泡沫組合物密度可更低、成本也就更低，并且配方穩(wěn)定、工藝簡單。本發(fā)明提供的聚氨酯泡沫組合物具有低密度高回彈冷固化等特點(diǎn)，尤其適合于汽車坐墊，沙發(fā)，床墊等。文檔編號C08G18/48GK101205288SQ20061017061公開日2008年6月25日申請日期2006年12月22日優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日發(fā)明者健徐,王勝杰,秦?zé)槦樕暾埲?比亞迪股份有限公司