[发明专利]一种低VOC海绵及制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种低VOC海绵，包括以下成分：接枝聚醚多元醇；高活性聚醚多元醇；催化剂；泡沫稳定剂；扩链剂；发泡剂；阻燃剂；RGO/TiO₂纳米颗粒；二苯基甲烷二异氰酸酯。制备方法为制备RGO/TiO₂纳米颗粒、制备成品海绵、制备复合面料、压花及日晒。本发明应用于汽车内饰中。本发明工艺简单，能够有效地降低复合面料中VOC含量；RGO/TiO₂作为光电子催化剂，并未参与化学反应，因此具有良好的可循环催化效果，对聚氨酯海绵后续VOC释放问题能够得到持续有效解决；本发明制备的海绵在压花上应用，压花成型效果好，花型外观均匀；解决了传统使用半醚半酯聚氨酯海绵硬度不均匀的问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种海绵及制备方法及应用，尤其涉及一种低VOC海绵及制备方法及应用。

背景技术

聚氨酯泡棉由于具有热塑性好、强度高、伸长率大、回弹性好、耐磨、耐油、耐溶剂、耐老化以及耐低温等性能优点，目前在汽车内饰行业广泛使用。聚氨酯海绵合成过程中所用材料含有大量的苯系物和醛类物质。但由于聚氨酯泡棉生产及加工汽车内饰过程中会产生大量的VOC气体，污染车内环境，对人体造成较大危害。

目前国内外对降低聚氨酯泡棉VOC的研究一直没有中断，如采用非挥发性或反应型胺类催化剂部分或全部代替传统的叔胺催化剂，用挥发性低的MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)部分或全部代替挥发性的TDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，使用非挥发性或反应型的硅酮泡沫稳定剂和阻燃剂，添加自催化型聚醚多元醇或自阻燃型聚醚多元醇等。如专利号CN106832249A中公开的[低气味高活性聚醚多元醇的精制方法]，通过加入碱金属离子降低合成泡棉原料聚醚多元醇醛含量。该方法在一定程度上降低了聚氨酯泡沫产生VOC，但来自原料聚醚多元醇和汽车内饰加工过程中泡棉燃烧产生的有毒有害气体仍是聚氨酯泡沫的主要VOC排放源，它们严重限制了聚氨酯泡沫的使用。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种低VOC海绵及制备方法及应用。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低VOC海绵，海绵包括以下质量份的成分：

进一步地，RGO/TiO₂纳米颗粒包括质量份为0～250份氧化石墨烯以及50份二氧化钛粉末。

进一步地，接枝聚醚多元醇为聚醚碳酸酯多元醇，含固量为30％～80％；高活性聚醚多元醇为环氧乙烷封端的聚醚多元醇，其羟值为32～36mgKOH/g；扩链剂为3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷；泡沫稳定剂为羧甲基纤维素；发泡剂为烷基醇聚氧乙烯醚。

进一步地，催化剂为四甲基二丙烯三胺、羟乙基亚丙级二胺、三甲基羟乙基双氨乙基醚、双(二甲基氨基乙基)醚、2，3，6三(二甲氨基甲基)苯酚以及三甲基羟乙基乙二胺其中的一种或两种组合。

进一步地，阻燃剂为三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯或1-氧-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2,2,2,]辛烷。

一种低VOC海绵的制备方法，方法包括以下步骤：

Ⅰ、制备RGO/TiO₂纳米颗粒；

Ⅱ、将30份接枝聚醚多元醇、60份高活性聚醚多元醇、1份催化剂、1份泡沫稳定剂、1份扩链剂、3份发泡剂、0.5份阻燃剂、0～0.6份RGO/TiO₂纳米颗粒及水添加到反应釜中，超声搅拌30min，配置成A溶液；称取50份的二苯基甲烷二异氰酸酯为B料，料温控制在20～30℃，并将发泡机温度控制在60～80℃；将B料迅速倒入A料中，同时高速搅拌10s，后迅速倒入发泡机中，真空脱泡，5min后开模，取出制品，常温下熟化72h，得到成品海绵；