[发明专利]一种耐磨的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种耐磨的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其制备方法和应用，所述石墨烯聚氨酯复合海绵材料的制备原料包括：黑磷石墨烯复合材料、纳米二氧化钛、多元醇、异氰酸酯和溶剂。本发明在聚氨酯体系中加入经过黑磷改性的石墨烯材料，黑磷的改性能够促使石墨烯与纳米二氧化钛具有更好的结合性能，从而能够进一步提高石墨烯聚氨酯复合海绵材料的耐磨性，将其用于床垫、枕头等寝具中，能够获得更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种耐磨的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其制备方法和应用。

背景技术

床垫、枕头等寝具是为了保证消费者获得健康而又舒适的睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品，床垫材质繁多，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。

现有技术中的寝具大多数都能保证使用者有较为柔软舒适的睡眠体验，但是大部分床垫透气性能一般，床垫整体耐磨性能不好，使用久了容易磨损。

CN204580630U公开了一种植物油软质聚氨酯泡沫的床垫，包括床垫本体，所述床垫本体是由植物油软质聚氨酯泡沫塑料和织物包覆而成，且床垫本体分为上层和下层，上层和下层之间设有第一缓冲层和第二缓冲层，上层的上表面设有按摩的沟槽和透气孔，透气孔分布在沟槽之间的上层上，对应的第一缓冲层上、第二缓冲层上和下层的下表面对应与沟槽的位置设有凹槽，凹槽的下端设有用于透气的槽孔，沟槽呈横向均匀设在上层的上表面，上层中间部分的沟槽呈垂直于上层表面开设，前后部分的沟槽分别呈向中间倾斜的角度开设。该现有技术中提供的床垫透气性好、柔软舒适，但柔软的同时耐磨性较差，长时间使用容易磨损，导致不美观。

CN109369884A公开了一种能够释放负离子的软质聚氨酯多孔复合材料的制备方法，是以下述质量份的原料为A组分：多元醇100、泡沫稳定剂1.0-1.5、发泡剂1.0-3.0、胺类催化剂0.01-1.5、有机锡催化剂0.05-0.5、改性负离子粉添加剂0.3-4.0，以20-60质量份的异氰酸酯作为B组分，将其均匀混合后发泡制备得到软质聚氨酯多孔复合材料。制备的得到的软质聚氨酯多孔复合材料负离子释放量高，材料拉伸性能与回弹性能可控，可以应用于床垫、沙发、汽车内饰和枕头等产品中。但是这类聚氨酯材料的耐磨性仍有待提升。

CN100497430A公开了一种全MDI聚氨酯慢回弹泡沫的制备方法，原料组成包括如下的组分：a.MDI体系异氰酸酯，官能度是2.1-2.5；b.聚醚多元醇组分；c.发泡剂；d.催化剂、表面活性剂。该制备方法中，组合聚醚中包括大宗聚醚产品和相关助剂，不含物理发泡剂，可以稳定存放；异氰酸酯组分包括MDI及其预聚体，不包含TDI，所制备的慢回弹泡沫50％的永久性变小于10％，所制备的泡沫适用于枕芯、腰垫、床垫等家居用品。同样的，该现有技术中提供的聚氨酯材料存在耐磨性不佳的问题。

因此，本领域亟待开发一种耐磨性优异的聚氨酯材料，将其应用于床垫、枕头等寝具中，实现更长的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种耐磨的石墨烯聚氨酯复合海绵材料。所述石墨烯聚氨酯复合海绵材料具有优异的耐磨性，将其用于床垫、枕头等寝具中，能够获得更长的使用寿命。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种耐磨的石墨烯聚氨酯复合海绵材料，所述石墨烯聚氨酯复合海绵材料的制备原料包括：黑磷石墨烯复合材料、纳米二氧化钛、多元醇、异氰酸酯和溶剂。

本发明在聚氨酯体系中加入经过黑磷改性的石墨烯材料，黑磷的改性能够促使石墨烯与纳米二氧化钛具有更好的结合性能，从而能够进一步提高石墨烯聚氨酯复合海绵材料的耐磨性，将其用于床垫、枕头等寝具中，能够获得更长的使用寿命。