[发明专利]一种高承载记忆棉及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及家居用品的技术领域，具体涉及一种高承载记忆棉及其制备方法与应用，高承载记忆棉由如下重量份的原料制备而成：聚氧乙烯三醇25‑40份、聚醚多元醇10‑20份、甲苯二异氰酸酯10‑20份、开孔剂1‑2.5份、硅油0.2‑0.4份、辛酸亚锡0.003‑0.005份、功能性复合粉体1.5‑3.5份、乙二醇10‑15份及硅烷偶联剂3‑8份，所述功能性复合粉体为采用氧化石墨烯与气相白炭黑经原位凝胶化处理而得；本发明的高承载记忆棉具有透气及回弹性好、承载力高的优点。

技术领域

本发明涉及家居用品的技术领域，尤其是涉及一种高承载记忆棉及其制备方法与应用。

背景技术

记忆绵又叫“慢回弹海绵”、“惰性海绵”及“零压绵”，是一种具有开孔结构的黏弹性聚氨酯软质泡棉。记忆棉在受到压力冲击时，会同时发生两种形变：一种是弹性形变(蓄能性形变)，其所蓄积的部分能量，能在外力撤除后让记忆绵材料慢慢恢复到受压前的形状；另一种是塑性变形(耗能性形变)，这种变形可吸收90％以上的冲击能，对与其接触的施压物体现很小的反弹力；因此，记忆棉具有吸收压力且反复使用而不变形的特点。

聚氨酯软质泡棉是一种有彼此发生热力学微相分离的硬分子链段与软分子链段构成的聚合物，其即含有固定相，又含有可逆相。固定相的功能是记忆泡沫的原始形状，以及使泡沫变形后能恢复至原来的形状，同时使泡沫具有所需要的承载能力。可逆相是富有大分子软段的无定形区，其功能是能使泡沫发生软化/硬化的可逆变化，从而实现泡沫的形状变化，同时使泡沫具有所要求的回弹性。

现有的聚氨酯记忆棉虽然有很多优异的性能，但是仍然存在一些缺陷，如形状恢复力较小、力学性能欠佳、透气性欠佳等，使得其在实际生产生活的应用中受到限制。尤其是力学性能欠佳、形状恢复力小导致其被较重的施压物压至变形后，难以完全恢复，影响其使用寿命。影响聚氨酯记忆棉承载力的因素主要有泡沫泡孔的尺寸大小及分布、泡孔孔壁的薄厚、泡孔的开孔率，固定相的结构组成、性能及用量等。

申请公布号为CN 104744664A的发明专利申请公开了一种纳米银记忆棉的生产方法，其主要包括两个步骤：1.纳米银原浆的生产：1)用无水乙醇和蒸馏水按质量比100:60配制成无水乙醇/水的混合溶液，并用质量浓度36％的乙酸调节溶液PH至5.5左右；2)取用规格为3-8nm的纳米银粉、纳米二氧化钛粉和聚乙烯吡咯烷酮，按照质量比为40:45:5配制，加入无水乙醇/水的混合溶液中，在40℃温度下恒温搅拌4h至溶液呈现溶胶状态；3)按照溶胶与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂质量比为9:1的配制，室温下搅拌2h，即得到纳米银原浆；2.纳米银记忆棉的生产：1)将N，N-二甲基甲酰胺用4A分子筛干燥；2)将软段分子量在3000-5000的聚己二酸丁二醇酯与纳米银原浆按照质量比100-120:5-7配制搅拌，并在80-100℃的条件下抽真空脱水；3)取3-5重量份2,4-甲苯二异氰酸酯和100-110重量份70℃熔融状态的PBAG与纳米银原浆混合物，在80℃以及氮气保护下快速搅拌反应2h得预聚物；4)在搅拌反应器中加入40-50重量份N，N-二甲基甲酰胺搅拌2h；5)加入35-40重量份的1,4-丁二醇做为硬段进行扩链反应，在80℃条件下继续搅拌2.5h；6)抽真空脱除溶液中的气泡，并将溶液转移至模具中，在50℃-60℃真空烘箱中蒸发干燥；7)从烘箱中取出模具，经脱模后冷却至常温，自然时效24小时，即制备成纳米银记忆棉材料。其以纳米银为原料，通过溶胶-凝胶的方法制备纳米银包覆二氧化钛，使纳米银包裹了聚氨酯分子，提高了记忆棉材料的力学性能，并使其具有较高的密度，同时兼具抗菌、防霉的功能。

但是，上述现有技术存在如下缺陷：第一，纳米银原浆中的纳米银与纳米二氧化钛容易团聚，使记忆棉内部出现局部密度不均的问题，不仅影响记忆棉的力学性能，而且会导致其除湿、透气性能下降；第二，由于可逆相是富有大分子软段的无定形区，将纳米银原浆复合在软段聚合物(可逆相)中，在成型后可逆相随温度变化发生软硬变化的过程中，纳米银与二氧化钛颗粒保持不变，并且其在可逆相中的分散均匀性受泡孔尺寸大小及分布、泡孔孔壁的薄厚、泡孔的开孔率的影响，极易在变化过程中出现局部分散过多或过少的问题，从而对记忆棉的承载力存在不利的影响。