[发明专利]聚氨酯材料用消泡剂及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯材料用消泡剂及其制备方法。本发明的消泡剂通过包含下述的下述原料制成：甲醇或己二醇、硅烷和二硅氮烷。本发明的消泡剂可有效提高产品的强度和延伸率，消除产品内部的气泡，从而提高产品品质。

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性体中消泡剂的制备和使用，属于聚氨酯材料中所使用的消泡剂领域。

技术背景

聚氨酯也称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。其通常是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物聚合而成。聚氨酯的用途非常广泛，例如其可以代替橡胶、塑料和尼龙等，用于学校、机场、酒店、住宅小区、以及园林美化等。在聚氨酯加工过程中，需要加入消泡剂减少加工过程中气泡率，提升产品质量。

制备聚氨酯的原料异氰酸酯易于与水的反应生成不稳定的氨基甲酸，然后分解成二氧化碳和胺。如果异氰酸酯过量，可继续反应生成取代脲。单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂就是利用上述反应进行固化，而对于双组分聚氨酯胶剂在潮湿环境中粘接，胶层容易产生气泡，粘接强度可降低10％-20％。

目前市场上消泡剂多数属于物理消泡剂，其消泡机理：其分子散步于泡沫表面，快速铺展，形成很薄的双膜层，进一步扩散，渗透，层状入寝，从而取代原泡沫壁，由于其表面张力低，会流向产生泡沫高表面张力的液体，这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散，渗透时期膜壁变薄，泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层的强力牵引，致使泡沫周围应力失衡，从而达到破泡的目的。

目前市面上消泡剂以有机硅类为主，包括聚硅氧烷溶液，改性聚硅氧烷溶液，含疏水粒子的聚硅氧烷。

CN105400175A公开了一种聚氨酯用消泡剂，其由以下重量份的原料制成：二甲基硅油3-5份、二甲基亚砜1.2-1.5份、二苯偶氮碳酰肼2-3份、三聚磷酸钠1.5-2份、聚萘甲醛磺酸钠盐3-5份、亚甲基二萘磺酸钠4-6份、聚乙二醇3-5份。该聚氨酯用消泡剂能够减少聚氨酯制品的加工过程中气泡产生率，提升制品的质量及成品率，减少制品缺陷的产生。但是该消泡剂的成分配比复杂，且其含有的二甲基亚砜具有强烈的吸水性，容易进一步导致聚氨酯产生气泡。

甲基硅油作为消泡剂具有低表面张力、低水溶性、高活性、低挥发性、化学惰性、无生理毒性等特性，消泡速度快、抑泡时间长，适用面广，但耐高温性差，耐强碱性弱。CN107469414A公开了一种含有聚二甲基硅氧烷-梯形氟烃基倍半硅氧烷共聚物的有机硅消泡剂及其制备方法，所述有机硅消泡剂的原料组成按重量百分数计为：聚二甲基硅氧烷-梯形氟烃基倍半硅氧烷共聚物10～30％，二甲基硅油10～30％，疏水白炭黑4～8％，乳化剂5～10％，增稠剂0.1～0.3％，去离子水50～70％。CN104722102A涉及一种苛刻环境下高效聚醚有机硅消泡剂的制备方法，采用一种丙烯酸酯类单体或含双键单封端聚氨酯丙烯酸酯大分子单体与烯丙基聚醚作为复合改性剂改性低含氢硅油，整个过程稳定，无需溶剂，可制得聚醚有机硅母液，通过与二甲基硅油、羟基硅油、白炭黑、非离子乳化剂、去离子水等复配制成高效聚醚有机硅消泡剂。

CN106436455A公开了一种造纸领域的消泡剂，包含如下重量组份的各物质：聚氨酯弹性体50-60份、纳米氧化银3-7份、纳米氧化锌2-6份、2-甲基丙醇9-13份、对甲苯磺酸7-11份、3-吡啶甲酸镁2-5份、柠檬酸三银1-4份、交联醇胺纤维素6-10份、萜烯树脂10-13份、2-甲基丙烯醛9-14份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5-8份、4-甲基-5-甲酰基噻唑2-6份、腺苷环磷酸酯7-13份、酚妥拉明12-16份、偶氮甲酰胺4-8份。

以上消泡剂是从物理方法消除气泡或者不用用于聚氨酯消泡，而不能从根源上消除气泡气泡的产生，若潮气过重，消泡效果不明显，这是如果加大消泡剂的添加量，无形中会增加成本。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种用于聚氨酯材料的消泡剂。本发明的消泡剂可有效提高产品的强度和延伸率，消除产品内部的气泡，从而提高产品品质。