[发明专利]一种具有远红外频谱功效的聚氨酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有远红外频谱功效的聚氨酯及其制备方法与应用，涉及聚氨酯技术领域。本发明所述聚氨酯包含如下重量份的成分：水性聚氨脂30～70份、频谱粉体20～60份、交联剂2～5份、流平剂1～3份、分散剂1～3份和防沉剂0.2～1份；所述频谱粉体包含陶瓷粉体、碳系粉体、硅酸盐矿物粉体中的至少一种；所述陶瓷粉体包含氧化铬绿、氧化铝、氧化钛和氧化锆。由本发明所述配方制备的聚氨酯具有优良的远红外性能，并且具有较好的力学性能和表面光泽度。

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种具有远红外频谱功效的聚氨酯及其制备方法与应用。

背景技术

人类在近200年前发现了远红外线，近几十年来一直探索远红外线的工业应用和医学应用。在医学应用领域，科研人员研究远红外线的频谱作用对人体的生物医学效应，逐渐开发出了远红外浴箱、远红外辐照器、远红外健身器、频谱治疗仪等一系列医疗及保健类装置。环顾国内外市场，远红外材料及其制品的销量不断增加，影响不断扩大，不仅在消费者中传播开来，而且不断的显示出新的发展潜力。近年来，随着人们生活水平的逐渐提高，对家庭环境、生活空间的环保、健康要求逐渐增高，而且对身体健康状况越来越受到重视，因此，如果能够开发出具有更多远红外频谱功效的保健产品将会受到人们的重视和青睐，这将具有广阔的市场前景和应用价值。

具有频谱功效的远红外材料一般采用天然矿物质或碳化物、氧化物、硼化物等材料制成，在普通的涂料中，频谱功效粉体主要是直接添加混合并成型，但由于这些频谱填料的粒径较大，最终在形成制品时会影响产品的强度和表面光泽度，而且作为包装材料或制品的合成革树脂基本不具备远红外频谱功效，因此，本发明提供一种具有优异表面光洁度和远红外频谱功效的聚氨酯，弥补市场中相关产品的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有远红外频谱功效的聚氨酯及其制备方法与应用，所述聚氨酯具有优良的远红外性能、力学性能以及表面光泽度。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种具有远红外频谱功效的聚氨酯，包含如下重量份的成分：水性聚氨脂30～70份、频谱粉体20～60份、交联剂2～5份、流平剂1～3份、分散剂1～3份和防沉剂0.2～1份；所述频谱粉体包含陶瓷粉体、碳系粉体、硅酸盐矿物粉体中的至少一种；所述陶瓷粉体包含氧化铬绿、氧化铝、氧化钛和氧化锆。

本发明公开的具有远红外频谱功效的聚氨酯，成本较低。在常温下，选择使用包含氧化铬绿、氧化铝、氧化钛和氧化锆的陶瓷粉体，能够在20-50℃下辐射出6～15μm的远红外线，该波长与人体红外吸收谱可完美匹配，可以成为“生命热线”或“生理热线”，对人体有众多好处。在需要加热的场合中，碳系粉体或硅酸盐矿物粉体能够在高温受热时不断辐射出较强的远红外光谱，而且其自身形态稳定，使用寿命长。在合成过程中加入交联剂、流平剂、分散剂和防沉剂等功能性添加剂，能够增强聚氨酯材料的结构密度和加工特性。

优选地，所述频谱粉体包含陶瓷粉体、碳系粉体和硅酸盐矿物粉体。

优选地，所述陶瓷粉体、碳系粉体和硅酸盐矿物粉体的重量比为：陶瓷粉体：碳系粉体：硅酸盐矿物粉体＝15～50:2.5～5:8～45。

优选地，所述水性聚氨酯为单组份水性聚氨酯；所述交联剂包含三元醇、蓖麻油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种；所述流平剂为丙烯酸类流平剂；所述分散剂为非离子型聚氨酯分散剂；所述防沉剂为无溶剂的改性聚酰胺蜡类防沉剂。

优选地，所述硅酸盐矿物粉体包含托玛琳粉体、泗滨浮石粉体、麦饭石粉体、海鸥石粉体和硅藻土粉体中的至少一种；所述碳系粉体包含碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种。

同时，本发明还公开了一种所述具有远红外频谱功效的聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水性聚氨酯加热至45～55℃，保持温度不变，依次加入频谱粉体、交联剂、流平剂、分散剂和防沉剂，添加物料的同时进行搅拌，搅拌3～5h，得到物质A；