[发明专利]一种耐黄变的聚氨酯泡棉及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及聚氨酯发泡技术领域，尤其涉及一种耐黄变的聚氨酯泡棉及其制备方法。

背景技术

 聚氨酯泡棉材为将二异氰酸酯化合物与多元醇(polyol)反应所生成的聚合物，再经过发泡及熟化反应后所形成的泡棉材料。依据不同的产业需求调整各试剂的添加量与工艺参数，可制得各种不同特性的聚氨基甲酸酯泡棉材料，使得聚氨基甲酸酯泡棉材料能够被广泛应用于纺织、家具、建筑、包装、电子等产业中，成为一种十分重要的民生与工业材料。

现有技术中聚氨酯泡棉材料通常使用芳香族二异氰酸酯作为二异氰酸酯化合物，并将其与多元醇反应以一步法制得聚氨酯泡棉材料。常用的芳香族二异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯，由于其中含有的芳香族官能团的耐候性不佳且易于被氧化裂解，使得聚氨酯泡棉材料在高湿度、高热度的环境或紫外光照射下使用一段时间后，容易生成甲苯二胺或二胺基二苯甲烷等致癌物质，所产生的致癌物质中因包含有共扼双键的发色基团，致使聚氨酯泡棉材料发生黄化现象。

发明内容

 有鉴于此，本发明一方面提供一种耐黄变的聚氨酯泡棉，该聚氨酯泡棉具有较好的耐黄变性。

一种耐黄变的聚氨酯泡棉，其原料包含复合多元醇，以及以复合多元醇质量为基准20～80%脂肪族异氰酸酯、1～6%交联剂、0.5～2.5%催化剂、0.4～8%发泡剂、0.6～2.4%泡沫稳定剂、0.8～5%精油，所述复合多元醇由聚醚多元醇和占聚醚多元醇质量5～30%的植物油多元醇所组成。

本发明中植物油多元醇指的是分子结构中含有脂肪酸甘油酯基团（脂肪酸甘油酯中的脂肪酸包括饱和脂肪酸和非饱和脂肪酸）的多羟基化合物。植物油多元醇优选为官能度为3～6，羟值为100～500 mgKOH/g。例如，美国Vertellus

Performance Materials Inc.开发Polycin(GR) 系列植物油多元醇产品完全取自蓖麻油，产品官能度在3左右，分子量1000～3000，羟值为100～340mgKOH/g；Cargill联合匹兹堡州立大学开发了Polyol-173和Polyol-206两种植物油多元醇，其羟值在200mgKOH/g。本发明中所用的植物油多元醇可从市场上直接采购到。与单独的聚醚多元醇相比，本发明中添加的植物油多元醇可使得以此为原料制备的聚氨酯泡棉具较好的耐水解性和热稳定性。

精油为茶树精油、柠檬精油和薰衣草精油中的一种或至少两种。精油不仅可赋予聚氨酯泡棉的芬芳气味而减少聚氨酯泡棉中残留单体所产生的不愉悦的气味，同时还对空气消毒和净化。

其中，所述催化剂为有机铋化合物。有机铋化合物指的是Bi与有机配位剂形成的配位物。有机铋化合物可以为美国Shepherd所生产的BiCat8108、BiCat8102等。有机铋化合物相比于锡盐催化剂，例如二新葵酸二甲基锡，其较好的催化活性，可显著提高脂肪族异氰酸酯的反应活性，保证单体的转化率。

泡沫稳定剂作用之一是使气孔细密均匀，当体系处于低黏度阶段时，它使孔壁稳定/气孔能生长到适合于开孔的厚度，为最后开孔创造条件。泡沫稳定剂优选为二甲基硅油，例如DARCO DC193、DARCO DC5906。除此，二甲基硅油还具有一定的软化泡棉之作用。

脂肪族异氰酸酯不含有芳香族，因而避免了芳香族官能团的耐候性不佳且易于被氧化裂解，使得聚氨酯泡棉材料在高湿度、高热度的环境或紫外光照射下使用一段时间后，容易生成甲苯二胺或二胺基二苯甲烷等致癌物质，所产生的致癌物质中因包含有共扼双键的发色基团，致使聚氨酯泡棉材料发生黄化现象。脂肪族异氰酸酯可以为4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯，1,6-己二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或至少两种。脂肪族异氰酸酯，进一步优选为4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯具有双环己基的结构，利用此种脂肪族异氰酸酯与聚醚多元醇混合物反应后所制得的耐黄变聚氨酯泡棉材料可具备较优异的弹性与强度，因而能够有利于制备具有慢回弹特性与记忆功能的聚氨酯泡棉。