[发明专利]一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂及其制备方法

说明书

本申请涉及稳定剂领域，具体公开了一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂及其制备方法。一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂具有带磺酸盐基团的烯丙基封端聚醚链段和聚硅氧烷链段，具有减轻硬质泡沫表面缺陷问题的优点。

技术领域

本申请涉及稳定剂领域，更具体地说，它涉及一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂及其制备方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，具有绝热效果好、质量轻、比强度大等优良性能。泡沫稳定剂是聚氨酯泡沫塑料生产中不可缺少的关键组分。

泡沫稳定剂具有乳化作用，它含有亲油和亲水的分子结构，可以乳化发泡原料，改善物料反应前、反应中的相容状态，从而使发泡反应和交联反应顺利进行。泡沫稳定剂具有成核和稳泡作用，使原料的表面张力降低，搅拌时有助于混入的空气形成气泡核，反应产生的气体进入泡核并使气泡不断成长，在发泡过程中，泡沫稳定剂通过降低泡孔壁内的应力使得薄化的泡孔壁稳定，防止快速长大的泡沫塌陷，直至泡孔壁具有足够的强度、能够自撑为止。在硬质泡沫生产中，泡沫稳定剂还具有闭孔作用，泡沫稳定剂通过有效降低发泡体系的表面张力，获得泡孔均匀细密和闭孔率高于95％的泡沫体，以保证泡沫保温性能，使硬质泡沫制品具有良好的绝热效果和足够的机械强度。目前市场上常用的聚氨酯泡沫稳定剂是一种有机硅助剂，各类聚醚改性有机硅化合物以其优异的稳泡性能获得了广泛地应用和进一步地发展。

针对上述中的相关技术，发明人认为，目前常见的泡沫稳定剂在聚氨酯发泡体系中依然存在闭孔性差，气泡形成不均匀等问题，导致生产得到的硬质聚氨酯泡沫表面的泡沫结构不规整、泡沫强度低，进而产生机械强度低、暗纹开裂等表面缺陷问题。因此，制备改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂是目前需要解决的问题。

发明内容

为了改善硬质泡沫的表面缺陷问题，本申请提供一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂，采用如下的技术方案：

一种改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂，化学结构式如下：

其中，x为10-60，y为3-25；

R的化学结构式如下：

其中，a为3-30，b为1-12，R’为-CH₂CH₂SO₃Na。

通过采用上述技术方案，泡沫稳定剂由一定聚合度的环氧乙烷环氧丙烷共聚醚和聚硅氧烷两种链段组成，共聚醚结构中含有亲水的聚氧化乙烯链段和疏水的聚氧化丙烯链段，具有表面活性作用，增强了原料的相容性，聚硅氧烷链能够有效降低原料的表面张力；磺酸盐基团有助于进一步降低原料表面张力，提高稳泡性能，使泡沫稳定剂具有高乳化性、高流动性、低表面缺陷、低导热系数的特性，使硬质泡沫更加均匀、稳定、细密，进而有助于增强硬质泡沫的机械强度，减轻表面缺陷问题。

在一个具体的可实施方案中,x与y的和为20-70，且x：y＝5-2:1。

通过采用上述技术方案，x+y的数值过低，稳定泡沫的性能会下降，数值过高则黏度会增大进而影响泡沫的流动性；x：y的数值过高或过低会影响泡沫稳定剂的稳泡性能。

在一个具体的可实施方案中,a与b的和为5-30,且a:b3:2。

通过采用上述技术方案，能够保证泡沫稳定剂具有较佳的乳化、成核和稳泡性能；过短的亲水基链长会影响泡沫稳定剂的溶解度，未溶解的泡沫稳定剂会破坏原料体系的稳定性；而过长的亲水基链长会导致聚醚链穿透表面，破坏气液界面的紧密堆积结构，使疏水基排列的规序性降低，在两相界面形成的界面膜的致密度下降，膜的黏弹性和修复功能减弱，进而导致泡沫稳定性下降。

在一个具体的可实施方案中,改善硬质泡沫表面缺陷的泡沫稳定剂由包括以下重量份的原料制成：