[发明专利]一种耐压缩聚氨酯泡棉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐压缩聚氨酯泡棉，包括组分A和组分B；其中，所述组分A包括分子链中不含F、O、N元素的聚二元醇以及膨胀微球、低沸点发泡剂、催化剂、表面活性剂；所述组分B包括二异氰酸酯、扩链剂、交联剂、聚二元醇；其中二异氰酸酯过量；所述组分A和所述组分B混合后涂覆于高分子材料或金属材料薄膜表面，固化成型后即得到所述聚氨酯泡棉。本发明还公开了一种耐压缩聚氨酯泡棉的制备方法。本发明最终聚氨酯分子嵌段有序化排列，且具备微观层次的三级压缩‑减震结构，共同赋予本发明的聚氨酯泡棉良好的耐压缩性，同时在压缩条件下具有较长的使用时间，能够较好的适应使用环境，保护器件。

技术领域

本发明属于发泡材料技术领域，具体涉及一种超耐压缩的聚氨酯泡棉及其制备方法。

背景技术

作为新兴的高分子材料，聚氨酯由于其独特的物理性能而受到了广泛的关注，应用领域众多。而作为发泡材料使用的聚氨酯，软硬可调、加工范围宽泛、易于成型，在家具、建材、体育器械、交通运输等领域年消耗量巨大。

目前在电子产品行业应用的聚氨酯发泡材料主要是聚氨酯发泡片材，在边框密封、模组保护、硬件支撑等功能性领域发挥作用，且鉴于电子产品的灵巧性大多数情况会进行压缩使用，使用厚度往往集中在原厚度的50％-80％，更有甚者将原厚度压缩75％使用。这就对聚氨酯发泡材料的压缩性能提出了较高的要求，既要保证材料压缩幅度较大，又要使其具备良好的回弹性及较合理的压缩反弹力，同时在较大幅度的压缩条件下使用，材料要保证稳定性，不因压缩而出现使用周期变短、泡孔壁塌陷、分子链断裂等异常现象。

常规的聚氨酯发泡材料，采用异氰酸酯与聚酯、聚醚型多元醇、扩链剂、交联剂等聚合得到，泡孔采用外加发泡剂或异氰酸酯与水反应放出二氧化碳得到；其中聚多元醇作为分子结构的软段，异氰酸酯及扩链剂、交联剂等作为分子结构的硬段。聚氨酯材料的软段主要影响材料的弹性及低温性能，硬段之间的链段吸引力远大于软段之间的链段吸引力，硬相不溶于软相中，而是分布其中，形成一种不连续的微相结构，常温下在软段中起物理交联点的作用，并起增强作用。软硬段共同作用，使得聚氨酯体现出了独特的优异性能。

但是同时原材料种类、分子量、软硬段含量、开孔率、孔径分布等因素均会制约发泡材料的后期压缩性能。另外还有一个不可忽略的因素，即氢键的作用，聚氨酯分子中有大量的高电负性的N、O原子和氢原子，氢键的作用广泛存在，显著的影响聚氨酯的分子形态和力学行为，一方面氢键的存在影响了发泡材料的微观聚集态结构，另一方面又制约了软段分子链的嵌段运动及应力消耗。因此若要提升聚氨酯泡沫材料的压缩性能，除恰当控制开孔率、降低孔径分布差异外，还应恰当选择基础原材料，借以消除软段分子链运动的束缚，提升硬段分子链的增强效果，达到合理的匹配而发挥最大的功效。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种耐压缩聚氨酯泡棉及其制备方法，聚氨酯泡棉中聚氨酯分子嵌段有序化排列，且具备微观层次的三级压缩-减震结构，包括发泡剂气化形成的适度开孔减震结构，膨胀后的闭孔膨胀微球在压缩过程对外界应力散点耗散形成的减震结构以及以大分子特殊硬段为“支撑体”，无任何氢键作用的软段为“弹簧簧体”，形成的具备类似于“减震弹簧”的减震结构，共同赋予聚氨酯泡棉良好的耐压缩性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种耐压缩聚氨酯泡棉，所述聚氨酯泡棉包括组分A和组分B；其中，

所述组分A包括分子链中不含F、O、N元素的聚二元醇以及膨胀微球、低沸点发泡剂、催化剂、表面活性剂；

所述组分B包括二异氰酸酯、扩链剂、交联剂、聚二元醇；其中二异氰酸酯过量；各组分反应后形成预聚体。

所述组分A和所述组分B混合后涂覆于高分子材料或金属材料薄膜表面，固化成型后即得到所述聚氨酯泡棉。

优选地，所述高分子材料或金属材料薄膜为PET薄膜、PBT薄膜、PC薄膜、PP薄膜、铝膜或铜膜等。