[发明专利]一种高强度床垫材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度床垫材料及其制备方法，属于床垫材料技术领域。所述的高强度床垫材料，包括以下原料：甲苯二异氰酸酯、聚烯烃、扩链剂、碳纤维、发泡剂、匀泡剂、催化剂、表面活性剂、三乙烯二胺、接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯、碳酸氢钠；所述的接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯得用量比为(4‑6)：(2‑4)：(1‑3)；经过混合、搅拌、加热、干燥、冷却等步骤制备而成。本发明采用接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯构成的补强体系提高床垫材料的拉伸强度和压缩强度，并降低其密度。

技术领域

本发明属于床垫材料技术领域，具体涉及一种高强度床垫材料及其制备方法。

背景技术

泡沫床垫也叫海绵床垫，就是主材用泡沫做成的床垫。泡沫床垫能符合身体的曲线，在提供支撑的同时，不失柔软和弹性，同时能缓冲身体的动作，即使一个人频繁翻身，也不会影响到伴侣，翻身的时候没有噪音。因此，泡沫床垫得到了广大消费者的青睐和喜爱。

现有的泡沫床垫主要分成三种：聚氨酯泡沫床垫、高弹泡沫床垫和记忆泡沫床垫。其中，聚氨酯泡沫床垫指的就是市场上常见的记忆棉床垫，也叫太空记忆棉床垫，慢回弹床垫，它最早是给美国太空宇航员返航缓冲时用的，最明显的特点就是回弹慢，能够随着压力的变化改变形状，因此看起来就好像是记得这个部位的压力，保持该有的形状，很好的贴合身体曲线，减少床垫对身体的压力。聚氨酯记忆泡沫材料是在形状记忆聚氨酯树脂的研究基础上，制得的具有形状记忆功能的泡沫结构材料。泡沫材料大大提高了形状记忆聚氨酯树脂的比模量及记忆性能，无论从形状恢复程度、形状恢复速率和形状恢复力上，形状记忆泡沫材料都表现出了比普通形状记忆树脂更好的性能。自日本率先研制出第一款形状记忆聚氨酯泡沫材料之后的数十年中，形状记忆聚氨酯泡沫材料普遍采用异氰酸酯、多元醇、催化剂、水和泡沫稳定剂混合发泡的方式合成制得。现有技术中，记忆聚氨酯泡沫材料制成的床垫存在如下问题：(1)产品的折弯性能和承压性能较差；(2)产品合格率较低。

中国专利文献“一种床垫用聚氨酯记忆泡沫材料及其制备方法(专利号：ZL201711276012.7)”公开了一种床垫用聚氨酯记忆泡沫材料及其制备方法，所述聚氨酯记忆泡沫材料包括如下质量份数的原料组分：40-60份二异氰酸酯、90-110份聚多元醇、10-15份扩链剂、20-30份碳纤维、1.5-3份发泡剂、1-2份匀泡剂、0.5-1份开孔剂和0.3-1份催化剂；所述聚多元醇包括数均分子量分别为800-1500的低分子量聚多元醇、3000-5000的中分子量聚多元醇和8000-12000的高分子量聚多元醇。该发明具有交强的形变恢复能力，但存在着压缩强度和撕裂强度较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度床垫材料及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种床垫用聚氨酯记忆泡沫材料及其制备方法(专利号：ZL201711276012.7)”公开的基础上如何优化组份、用量、工艺等，提高床垫材料的压缩强度和撕裂强度等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高强度床垫材料，包括以下原料：甲苯二异氰酸酯、聚烯烃、扩链剂、碳纤维、发泡剂、匀泡剂、催化剂、表面活性剂、三乙烯二胺、接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯、碳酸氢钠；

所述的接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯得用量比为(4-6)：(2-4)：(1-3)。

优选地，所述的接枝聚醚、二氧化硅气凝胶、石墨烯得用量比为5:3:2。

优选地，所述的高强度床垫材料以重量份为单位包括以下原料：甲苯二异氰酸酯20-30份、聚烯烃60-80份、扩链剂6-9份、碳纤维12-18份、发泡剂1-2份、匀泡剂2.2-2.5份、催化剂0.2-0.6份、表面活性剂0.8-1.5份、三乙烯二胺1.2-1.6份、接枝聚醚4-6份、二氧化硅气凝胶2-4份、石墨烯1-3份、碳酸氢钠0.5-1.5份。

优选地，所述的匀泡剂为聚二甲基硅氧烷，所述的发泡剂为水。