[发明专利]一种聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡沫及其制备方法，具体地说，本发明涉及一种高吸油率低吸水率聚氨酯泡沫及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚氨酯泡沫是一类在发泡剂存在下，由异氰酸酯单体与含有活泼氢(如：-OH、-COOH、-NH-等)的化合物进行加聚反应生成的一种高分子泡沫材料。其主要特征是具有多孔性，相对密度较小。由于其具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学品性能而广泛应用于家具制作、交通运输业、建筑行业、包装材料及军事航天业。

将聚氨酯泡沫应用于处理典型有毒有机污染物、含油废水、各种泄露油品及回收的研究开发还很少，在国内刘海东等对聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能进行了研究(刘海东，聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能的研究，聚氨酯工业，2009，24，6(17-20))，此文献采用全水发泡体系，研究催化剂配比及用量、泡沫稳定剂、粗MDI指数对聚氨酯泡沫吸油性能的影响，制备出具有一定强度，对各种油品及典型有毒有机污染物吸附效果较好的聚氨酯泡沫。

但是此类聚氨酯泡沫及其制备方法具有以下问题和缺陷：

由于聚氨酯泡沫内部为网格状或薄膜状的多孔结构，因而其不仅具有极大的比表面积，内部还含有丰富的毛细孔道。因此当它与油水混合物接触时不仅会在材科表面产生吸附作用而且伴随着填充空间吸收油和水，主要是由中孔毛细凝聚和大孔多分子层吸附和填充。由于制备一般聚氨酯泡沫所用的聚合物多元醇亲油性低，所制备出的聚氨酯泡沫与水的接触角小，因此水和油都较容易在此类聚氨酯泡沫微孔道中聚集、形成一定的厚度，在油水混合物中吸油的同时也吸水，吸水率一般为自身重量的2-4倍，造成吸附后油水混合物需要二次分离后处理困难。

国内没有人对高亲油性多元醇制备聚氨酯泡沫进行研究，同时由于高亲油性多元醇常温粘度太高，不能够常温发泡制备高亲油性聚氨酯泡沫。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，克服现有聚氨酯泡沫在用于处理典型有毒有机污染物、含油废水、各种泄露油品及回收中吸油率低，吸水率高的缺陷，提供一种吸油率高且吸水率低的聚氨酯泡沫及其常温下可行的制备方法。

为了实现上述发明目的，具体技术方案如下：

一种聚氨酯泡沫，其特征在于：包含按如下重量份配比组成的组分：

异氰酸酯                                    20-40份

聚合物多元醇混合物                          20-50份

催化剂                                      0.5-6份

泡沫稳定剂                                  0.5-4份

发泡剂                                      3-10份

开孔剂                                      1-5份

膨胀石墨                                    5-20份

上述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。

上述聚合物多元醇混合物为粘度0.1-6Pa.s的聚醚或聚酯系多元醇和端羟基液体聚丁二烯、端羟基聚丁二烯苯乙烯、饱和异戊二烯系多元醇或不饱和异戊二烯系多元醇按一定比例混合制得。

上述催化剂为叔氨类催化剂与单一有机金属类催化剂之间两种催化剂任意重量比例的组合物，或者是采用两种有机金属类催化剂之间任意重量比例的组合物；

所述的叔氨类催化剂为A-1、A-33、A-4、A-400、A-300、A-107；

所述的单一有机金属类催化剂为T-9、D-19、T-22、D-19、TEDA-33或者TEDA-38；

所述的两种有机金属类催化剂之间任意重量比例的组合物为TEDA-33与T-9、T-22或D-19之间以任意重量比例的组合物，或TEDA-38与T-9、T-22或D-19之间以任意重量比例的组合物。

本发明所述的催化剂不仅仅局限于上述列举的催化剂。

上述泡沫稳定剂为有机硅化合物类L580、L600、L568、L618、SC155、SC154或Y10901C。

上述发泡剂为蒸馏水、去离子水或氢氟氯烃(HCFC)发泡剂。

上述开孔剂为C-18、C-25、G-X880、Q100-A或GX-881。

上述膨胀石墨经过下述处理：