[发明专利]一种制备慢回弹聚氨酯泡沫用的表面活性剂及其制备工艺

说明书

本发明一种制备慢回弹聚氨酯泡沫用的表面活性剂及其制备工艺公开了采用烯丙醇、环氧乙烷和环氧丙烷合成烯丙基封端的含有氧化乙烯与氧化丙烯基团的共聚醚，继而进行烯丙基聚醚的封端，将获得烯丙基封端的共聚醚与采用二甲基二氯硅烷与一甲基二氯氢硅烷合成含氢硅油进行接枝反应，最后加入甘油聚醚；这些在分子结构设计方面的创新，能有效改善慢回弹聚氨酯泡沫的泡孔结构，并显著提高泡沫的慢回弹力学性能，而且泡沫泡孔结构更加均匀细密，从而具有更好的手感，更符合消费者对慢回弹泡沫的使用要求。

技术领域

本发明涉及精细化工领域的表面活性剂，具体为一种制备慢回弹聚氨酯泡沫用的有机硅表面活性剂及其制备工艺。

背景技术

慢回弹聚氨酯泡沫俗称记忆海绵、慢回弹海绵、粘弹性海绵或宇航棉等。该类慢回弹聚氨酯泡沫的发泡体系主要成分包括异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇、发泡剂、催化剂及有机硅表面活性剂等成份。由于生产技术复杂、成本高，慢回弹聚氨酯泡沫目前主要用于能提供特殊舒适性的高档床垫、枕头等家居用品的生产，以及某些贵重精密仪器、设备等需要特殊保护的包装物的生产。在这些应用领域中，要求所使用的聚氨酯泡沫具有优越的粘弹性力学性能、均匀细密的泡孔结构等性能。要达成这些优越的性能需要特殊的有机硅表面活性剂。

目前国内尚无专门用于慢回弹聚氨酯泡沫生产所需的有机硅表面活性剂。许多厂家使用普通海绵的有机硅表面活性剂代替昂贵的进口慢回弹海绵专用有机硅表面活性剂，这样生产的慢回弹海绵往往导致泡沫的慢回弹性能明显变差，而且泡孔结构参差不齐，泡沫手感差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的技术中有机硅表面活性剂导致慢回弹聚氨酯泡沫沫的慢回弹性能明显变差，而且泡孔结构参差不齐，泡沫手感差的缺陷，提供一种专门用于慢回弹聚氨酯泡沫生产所需的高性能有机硅表面活性剂的配方及其制备工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种制备慢回弹聚氨酯泡沫用的表面活性剂，该表面活性剂为有机硅表面活性剂，该有机硅表面活性剂含有环状结构的硅氧烷主链和甘油基聚醚，其中所述环状结构的硅氧烷主链的分子结构满足通式(Ⅰ)：

其中，x选自20～80的整数，y选自1～10的整数，

二甲基硅氧烷基(下标x对应的基团)和单甲基硅氧烷基(下标y对应的基团)呈无规则排列，

R的结构通式(Ⅱ)如下：

其中：a选自1～6的整数，典型的取值是3；b选自10～50的整数；c选自15～60的整数；R’为C1-C4的烷基；

所述甘油基聚醚的主要作用是促进式(I)结构的分子在所述的慢回弹聚氨酯发泡体系中的均匀分布；

所述甘油基聚醚的分子结构式(III)如下：

其中m取自10～50的整数，n取自3～20的整数，R”为C1-C4的烷基或者氢原子。

本发明的制备慢回弹聚氨酯泡沫用的有机硅表面活性剂的制备工艺，包括如下几个步骤：

(1)在反应釜中加入1～10重量份的烯丙醇、20～45重量份的环氧乙烷和50～70重量份的环氧丙烷，在0.1～0.5重量份的碱性催化剂作用下，控制反应温度90℃～130℃、反应压力不大于0.5MPa的条件下，反应4～6小时，当系统压力降低至小于0.15MPa时降温停止反应，经中和、过滤及抽提处理后得到烯丙基封端的含有氧化乙烯与氧化丙烯基团的共聚醚；

其中所述的碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或双金属催化剂；