[发明专利]仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇及其制备方法

说明书

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇及其制备方法。以含有1个胺基与2个以上的羟基的化合物作为混合起始剂，将其进行重氮化处理后与还原氧化石墨烯反应，所得的产物再与环氧化合物反应得到聚醚多元醇，所述的聚醚多元醇官能度为2.5‑3.0，羟值为200.0‑205.0mgKOH/g。本发明所述仿乳胶聚氨酯泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇，将还原氧化石墨烯通过化学接枝方法引入聚醚起始剂体系，使石墨烯在聚醚起始剂中稳定存在；通过设计聚醚分子结构达到仿乳胶聚氨酯软质泡沫要求，制备的聚氨酯泡沫兼具耐撕裂、耐久使用性且具有乳胶般湿润手感等优点。

技术领域

本发明属于聚醚多元醇合成技术领域，具体涉及一种仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇及其制备方法。

背景技术

天然乳胶海绵具有高回弹的特性、良好的柔软舒适度以及透气性等特点，广泛的应用于中高端的家私寝具当中。由于天然乳胶产量有限且产地集中(泰国、印尼、马来西亚三国产量全球占比69％)，因此价格相对昂贵。仿乳胶泡沫具有表面柔软爽滑舒适、回弹性高、吸收震动等优点，被认为是天然乳胶的最佳替代产品，然而仿乳胶泡沫存在强度差、硬度低，易粉化掉渣等问题，无法像普通乳胶泡沫般兼具湿润的手感和良好的力学性能。

石墨烯是一种新型的二维纳米材料，面内的碳-碳σ键和面外的π电子使其具有很高的结构稳定性、热稳定性以及化学稳定性。虽然在泡沫中添加石墨烯可以增加泡沫产品的力学强度，但是石墨烯与聚氨酯的相容性差，导致石墨烯在聚氨酯中分散不均匀，容易发生团聚的现象造成局部应力集中，很难有效地提高聚氨酯材料的拉伸强度。

中国专利CN108129629A公开了一种乳胶手感聚氨酯软质泡沫及其制备方法，通过在产品组分中使用手感促进剂和聚醚多元醇组合，使得产品配方宽容度增加，手感提高、回弹性增加、生产稳定，实现聚氨酯泡沫高回弹和高表面硬度并存，但该技术方案中聚醚多元醇成分复杂且以碳酸钙为手感促进剂，碳酸钙会导致成品泡沫的拉伸强度、撕裂强度、支撑因子以及压缩变定等性能变差。中国专利CN105504785A公开了一种含有石墨烯的复合聚氨酯泡沫、制备方法和用途，是通过选用特定的碳纳米结构复合物，然后与多异氰酸酯聚合即可实现对聚氨酯复合的目的，工艺简单、与现有设备可无缝连接，但该技术只是将含有石墨烯的复合物与聚醚多元醇简单物理混合，石墨烯在聚氨酯中分散不均匀，容易发生团聚的现象。中国专利CN104844781A公开了一种石墨烯化学改性硬质聚氨酯泡沫，该聚氨酯泡沫使用的聚合物多元醇包含与石墨烯化学键链接的聚醚多元醇，该硬质聚氨酯泡沫有优异的阻燃性能，但是该技术方案适用于硬质聚氨酯泡沫，对提升聚氨酯软质泡沫力学性能和手感不适用。

目前为止，未见到通过使用石墨烯接枝聚醚多元醇分子以此制备仿乳胶聚氨酯软质泡沫的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇，石墨烯能稳定分散在聚醚多元醇中，以此多元醇制备的聚氨酯泡沫兼具耐撕裂、耐久使用性且具有乳胶般湿润手感；本发明还提供其制备方法，科学合理，简单易行。

本发明所述的仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇，将还原氧化石墨烯通过化学接枝方法引入聚醚起始剂体系，聚醚多元醇官能度为2.5-3.0，羟值为200.0-205.0mgKOH/g。

其中，所述的还原氧化石墨烯占聚醚多元醇质量的0.2-1％，优选0.4～0.6％。

本发明所述的仿乳胶聚氨酯软质泡沫用石墨烯改性聚醚多元醇的制备方法，包含以下步骤

(1)将含有1个胺基与2个以上的羟基的化合物在过量无机酸条件下添加30％亚硝酸钠溶液来进行重氮处理，而后与还原氧化石墨烯进行反应，反应后进行过滤，得到反应产物；