[发明专利]一种制备聚氨酯亲水软泡的方法

说明书

本发明属于聚氨酯应用领域，具体涉及一种聚氨酯亲水软泡的制备方法。将原料按重量份：聚醚多元醇100份，胺催化剂0.1‑0.5份，锡类催化剂0.1‑0.5份，泡沫稳定剂0.5‑3份，水0.5‑7份，1‑5份的自制亲水剂依次加入物料桶后，用搅拌机混合搅拌20s～30s，静置3min～5min，再将30‑60份的甲苯二异氰酸酯迅速倒入物料混合桶，快速搅拌5s～8s后，将混合物料快速倒入发泡箱进行发泡，反应时间90s‑150s，熟化后裁割成需要的尺寸。该制备方法是在配方中加入反应性亲水物质，泡沫制品自然吸水性强，且不采用价格昂贵的亲水性聚醚，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于聚氨酯应用领域，具体涉及一种制备聚氨酯亲水软泡的方法。

背景技术

聚氨酯软泡是指在分子结构中含有氨基甲酸酯链段(-NH-COO-)的聚合物。聚氨酯软泡是聚氨酯泡沫塑料中的一类，包括软质、半硬质和硬质泡沫产品。从产品承载性能来看，聚氨酯软泡可分为普通性、高承载性和高回弹性三大类，此外还有慢回弹、自结皮、亲水泡沫、超柔软、网络泡沫等特种泡沫。亲水性软泡属于特种聚氨酯软泡的一种，特别在环保工程的污水处理中作为细菌载体具有广阔的市场空间。

亲水性聚氨酯软泡除满足普通软泡的物理和机械性能，包括密度、回弹性、撕裂强度、压陷硬度、拉伸强度、伸长率等之外，其明显特征就是较高的吸水和保水率。广泛应用于服装垫材、织物衬里、体育健身器材、污水处理、医疗卫生器材等。在污水处理工程中，普通软泡需强制压入水中才能充分吸水，但其本身仍然是憎水的，这些有益细菌则不能很好的着床，而亲水软泡作为有益细菌的载体，能很好地使有益细菌着床并繁殖。

在亲水软泡制备过程中常采用下列两类方法：

(1)直接利用一些亲水性物质处理。这类方法是将普通软泡，通过用简单的表面活性剂和亲水试剂盐或碱液对普通泡沫进行浸泡，使之成为亲水性的。这种含表面活性剂的泡沫塑料用一种，例如氯化钙的溶液进行处理，然后进行干燥，在含有表面活性剂的内泡沫表面留下大体均匀分布的水合的或可水合的氯化钙残余物。在使用中，表面活性剂和氯化钙水合物的结合为泡沫塑料提供了亲水表面最终使普通具备了吸水性。这种方法的弊端是，仅适合要求不高的一次性制品；泡沫中有残留物，对后续的使用造成一定污染；还有表面活性剂和亲水试剂盐溶解后，软泡本身的亲水状态就会失去。该方法从根本上讲并不是真正意义上的亲水泡沫。

(2)在聚氨酯高分子主链段连段中引入亲水性化学基团。有一类方法是利用聚乙二醇、甘油、TDI合成反应预聚物，然后再和聚醚、水、表面活性剂在催化剂作用下反应得到含有亲水性基团(羟基)的软泡。还有一类方法是以富含氧化乙烯的多元醇(又称亲水性聚醚)先和TDI反应得到一种无规聚合物，再加入发泡剂，用甘油作交联剂反应，最终制得亲水性软泡。上述的这些方法在操作和制造工艺上需要两步法才能完成。第一步，先合成反应性预聚物；第二步，预聚物再反应得到最终制品。因为第一步预聚体的合成和质量指标就需要很好的控制，才能保证第二步反应的顺利进行，这本身就已造成过程操作的复杂性。在就是两步法合成生产效率低，原材料浪费也大。

发明内容

本发明旨在避免现有技术中合成生产效率低，原材料浪费大的不足，提供一种采用一步法制备的亲水性聚氨酯软泡。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种亲水性聚氨酯软泡的制备方法，采用自制亲水助剂，各组分按重量份数为：环境温度控制在20-25℃，物料温度控制在20-22℃，将原料按重量份：聚醚多元醇100份，胺催化剂0.1-0.5份，锡类催化剂0.1-0.5份，泡沫稳定剂0.5-3份，水0.5-7份，1-5份的自制亲水剂，依次加入物料桶后，用搅拌机，转速2000rad/min，混合搅拌20s～30s，静置3min～5min，再将30-60份的甲苯二异氰酸酯迅速倒入物料混合桶，快速搅拌5s～8s后，将混合物料快速倒入发泡箱进行发泡，反应时间90s-150s，熟化后裁割成需要的尺寸；