[发明专利]用于制备形状记忆硬质聚氨酯泡沫的组合物及形状记忆硬质聚氨酯泡沫

说明书

本发明涉及一种用于制备形状记忆硬质聚氨酯泡沫的组合物及形状记忆硬质聚氨酯泡沫。所述组合物，以重量份数计，包括以下组分：聚合物多元醇20‑60份；改性异氰酸酯混合物80‑135份；扩链剂5.5‑7.5份；复合发泡剂3.5‑7.5份；泡沫稳定剂1.0‑3.0份；泡孔结构调节剂0.5‑2份；复合催化剂0.5‑1.5份；填料0.5‑1.5份。由本发明所述组合物制备的形状记忆硬质聚氨酯泡沫材料既具备形状记忆功能，可恢复形变率大，形变恢复速度快；又具有硬度高、密度低、开孔率高等优异性能。

技术领域

本发明属于硬质聚氨酯泡沫技术领域，具体涉及一种用于制备形状记忆硬质聚氨酯泡沫的组合物及形状记忆硬质聚氨酯泡沫。

背景技术

形状记忆硬质聚氨酯泡沫是一种既具有形状记忆功能，又具有较高压缩强度的聚氨酯泡沫材料。形状记忆硬质聚氨酯泡沫在外观上与普通的硬质聚氨酯泡沫塑料类似，都具备较高的硬度，但比普通的硬质聚氨酯泡沫拥有更佳的形状记忆功能，即利用材料的结晶结构及玻璃化转变特性，将其加热到一定温度后材料结晶会迅速软化，硬度、模量急剧下降，在应力作用下容易产生形变，形变后快速冷却可将形变固定，定型后的材料再次加热到软化温度，材料又可恢复原状，且永久变形小，恢复率可达97％以上。

硬质聚氨酯泡沫通常是闭孔的，泡孔结构内封闭低沸点发泡剂物质，如二氧化碳、氟氯烃化合物等，具有较好的绝热作用，同时硬质聚氨酯泡沫密度低、比强度大，因此在绝热场合有较为广泛的应用。但是，在一些新型的场所或领域中，由于工艺所限，其使用受到了一定的限制，如汽车填充材料、生物医疗和石油工程领域中的应用都要求其具有较高的温敏特性。因此，如何制备形状记忆硬质聚氨酯泡沫至关重要。

迄今为止，已经提出了许多与形状记忆硬质聚氨酯泡沫相关的制备方法。

中国专利CN 103319676 B中所述的一种聚氨酯泡沫及其制备方法，旨在解决聚氨酯泡沫闭孔及开孔率低的问题，是通过在合成泡沫的原料中加入一种添加剂，使添加剂在50～300℃下热分解产生大量气体膨胀使泡壁破裂，形成开孔泡孔，这种方法制得的聚氨酯泡沫的开孔率在50％以上。该专利制备的聚氨酯泡沫既不具备形状记忆功能，也未提及添加剂成分，且50％的开孔率也不够高。

中国专利CN 107118310 A中所述的一种用于矫形器的聚丙烯酸酯类形状记忆高分子材料，旨在解决形状记忆材料最高应变恢复能力差、重量大、不易加工的问题，该材料是将丙烯酸酯类单体、多元醇丙烯酸酯类和催化剂混合并发生交联反应，丙烯酸酯类单体50～150重量份，多元醇丙烯酸酯类10～30重量份，催化剂0.01～2重量份。该专利未提及材料的硬度、密度、强度等力学性能，且材料无开孔结构。

中国专利CN 101775177 A中所述的一种氨纶纤维增强形状记忆聚合物复合材料，旨在解决现有的形状记忆复合物材料可恢复应变低的问题。该专利所用的复合材料是35～95的形状记忆聚合物材料和5～65份的氨纶纤维，并且叙述了三种制备方法。但该专利未提及产品具体的形变温度，以及形变速率和恢复速率的具体数据，且材料无开孔结构。

中国专利CN 104479092 A中所述的一种低密度全水硬质聚氨酯泡沫及其制备方法，旨在解决开孔率低和大气污染等问题，由组分A和组分B组成，其中，所述组分A包括：聚醚多元醇A72～76，聚醚多元醇B4～8，泡沫稳定剂A0.25～0.4，泡沫稳定剂B1.2～1.6，水2.5～5，催化剂1～3，阻燃剂8～16；所述组分B为多次甲基多苯基多异氰酸酯。该专利以全水作发泡剂，开孔率低，在30％以下，效果差。

专利CN 1235622A中所述的一种硬质聚氨酯泡沫体的制备方法，该专利中将卤代烃和少量水一起作为发泡剂使用，或水作发泡剂与开孔剂联用，使部分泡壁强度降低，发泡时高温气体使部分泡壁破裂，制得硬质聚氨酯泡沫。该专利中气体外逸易污染环境；反应过程剧烈，发泡难控制；且效果也一般。

发明内容