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CN112538150B - 一种高回弹聚氨酯泡沫及其制备方法 - Google Patents

一种高回弹聚氨酯泡沫及其制备方法 Download PDF

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CN112538150B
CN112538150B CN202011328441.6A CN202011328441A CN112538150B CN 112538150 B CN112538150 B CN 112538150B CN 202011328441 A CN202011328441 A CN 202011328441A CN 112538150 B CN112538150 B CN 112538150B
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Abstract

本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由包括聚合物组分和异氰酸酯的物料制备得到；所述聚合物组分包括：5～100wt％的嵌段聚(醚‑碳酸酯)多元醇；95～0wt％的聚醚多元醇。本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由嵌段聚(醚‑碳酸酯)多元醇组分聚合物与异氰酸酯反应得到，由于嵌段聚(醚‑碳酸酯)多元醇更容易与聚醚多元醇混合组成稳定的混合体系，更加便于工业运输、储存，同时使得组分也更加均匀，其制备的聚氨酯泡沫力学性能优异，具有低滞后率性质，可以满足现在国家对汽车、飞机、高铁等座椅的要求，同时利用了二氧化碳，成本降低，具有广阔的应用市场。本发明还提供了一种高回弹聚氨酯泡沫。

Description

一种高回弹聚氨酯泡沫及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯技术领域，尤其涉及一种高回弹聚氨酯泡沫及其制备方法。
背景技术
聚氨酯(PU)软质泡沫具有质轻、回弹性高、舒适性好、耐用、隔音和吸震性较高等特点，被广泛应用于汽车的座椅、靠背、头枕、扶手、隔音隔振系统及家具沙发、床垫中。高回弹聚氨酯泡沫，作为聚氨酯软泡的一种，越来越多的进入人们的视野，其主要应用于交通运输领域作为汽车、飞机、高铁等的座椅泡棉。随着经济的高速发展，人民生活水平一步步的提高，人们对于汽车等交通工具的舒适性要求也越来越高，汽车等交通工具的座椅的舒适性受到了越来越多的关注，作为汽车座椅的重要组成部分—泡棉，无疑承载了重要的责任。通常，聚氨酯泡沫由多元醇、异氰酸酯在催化剂、发泡剂、交联剂、表面活性剂(如硅油)及其他助剂的存在下聚合而成。现有技术制备聚氨酯泡沫其力学性能尤其是低滞后率还有待进一步的提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高回弹聚氨酯泡沫及其制备方法，本发明提供的方法利用嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇制备聚氨酯泡沫，获得的聚氨酯泡沫具有较好的性能。
本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由包括聚合物组分和异氰酸酯的物料制备得到；
所述聚合物组分包括：
5～100wt％的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇；
95～0wt％的聚醚多元醇。
优选的，所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的制备方法包括：
在催化剂和链转移剂的作用下，将环氧化合物进行聚合反应，得到聚合产物；
将所述聚合产物继续和二氧化碳以及环氧化合物进行共聚，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇。
优选的，所述环氧化合物选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯和环氧环己烷中的一种或几种。
优选的，所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的数均分子量为600～10000g/mol；所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇中碳酸酯含量为0～99wt％；所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的官能度为2～8。
优选的，所述链转移剂选自C1～C10的醇类化合物、分子量低于2000g/mol的含羟基的聚合物和羧酸类化合物中的一种或几种。
优选的，所述聚合反应过程中总的环氧化合物与链转移剂的质量比为(2～50):1；
所述聚合反应过程中催化剂与总的环氧化合物的质量比为1:(300～200000)。
优选的，所述共聚反应的温度为10～130℃；所述共聚反应的时间为1～48小时；所述共聚反应的压力为0～15MPa。
优选的，所述的聚醚多元醇的数均分子量为600～10000g/mol；所述聚醚多元醇的官能度为2～8。
优选的，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、3,5-二甲基4,4-二苯基二异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、3,3-二甲氧基4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的高回弹聚氨酯泡沫。
本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇组分聚合物与异氰酸酯反应得到，由于嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇更容易与聚醚多元醇混合组成稳定的混合体系，更加便于工业运输、储存，同时使得组分也更加均匀，其制备的聚氨酯泡沫力学性能优异，具有低滞后率性能，可以满足现在国家对汽车、飞机、高铁等座椅的要求，同时利用了二氧化碳，成本降低，具有广阔的应用市场。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由包括聚合物组分和异氰酸酯的物料制备得到；
所述聚合物组分包括：
5～100wt％的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇；
95～0wt％的聚醚多元醇。
在本发明中，所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇在聚合物组分中的质量含量优选为10～90％，更优选为20～80％，更优选为30～60％，最优选为40～50％。在本发明中，所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的数均分子量优选为600～10000g/mol，更优选为800～10000g/mol，更优选为1500～8000g/mol，最优选为3000～6000g/mol；所述的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇中碳酸酯的质量含量优选为0～99wt％，更优选为10～99wt％，更优选为20～80wt％，最优选为30～50wt％；所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的官能度优选为2～8，更优选为3～6；所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的羟值优选为10～100mg KOH/g，更优选为20～80mgKOH/g，最优选为25～60mg KOH/g；所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇中碳酸酯链段与醚链段的摩尔比优选为(1～9):(9～1)，更优选为(3～7):(7～3)，最优选为(4～6):(6～4)。
在本发明中，所述嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的制备方法优选包括：
在催化剂和链转移剂的作用下，将环氧化合物进行聚合反应，得到聚合产物；
将所述聚合产物继续和二氧化碳以及环氧化合物进行共聚，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇。
在本发明中，所述制备嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇的催化剂优选为稀土掺杂的基于Zn3〔Co(CN)6〕2的多金属催化剂。本发明对所述稀土掺杂的基于Zn3〔Co(CN)6〕2的多金属催化剂的来源没有特殊限制，如可按照CN102617844中国专利公开的方法进行制备，所述稀土掺杂的基于Zn3〔Co(CN)6〕2的多金属催化剂的制备方法优选包括：
将叔丁醇、水、锌盐化合物和稀土盐化合物混合，得到混合盐溶液；
向所述混合盐溶液中加入K3〔Co(CN)6〕溶液，搅拌后分离，洗涤，干燥，得到稀土掺杂的基于Zn3〔Co(CN)6〕2的多金属催化剂。
在本发明中，所述链转移剂优选选自C1～C10的醇类化合物、数均分子量低于2000g/mol的含羟基的聚合物和羧酸类化合物中的一种或几种。
在本发明中，所述C1～C10的多元醇类化合物优选选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、癸二醇、1,3-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2-环己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、蔗糖、淀粉和纤维素中的一种或几种。
在本发明中，所述数均分子量低于2000g/mol的含羟基的聚合物的官能度优选为2～8，更优选为3～6。
在本发明中，所述羧酸类化合物优选选自草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、1,3-丙酮二酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、富马酸、衣康酸、乌头酸、反式乌头酸、1,2-环己二甲酸、1,3-环己二甲酸、1,4-环己二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二乙酸、间苯二乙酸、对苯二乙酸、均苯三甲酸和均苯四甲酸中的一种或几种。
在本发明中，所述环氧化合物优选选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯和环氧环己烷中的一种或几种。
在本发明中，所述聚合反应过程中总的环氧化合物与链转移剂的质量比优选为(2～50):1，更优选为(20～40)：1，最优选为(25～35)：1；所述聚合反应过程中催化剂与总的环氧化合物的摩尔比优选为1:(300～200000)，更优选为1:(1000～150000)，最优选为1:(10000～100000)。
在本发明中，所述聚合反应的温度优选为60～90℃，更优选为70～85℃，最优选为75℃；所述聚合反应的时间优选为3～12小时，更优选为8小时。
本发明对所述二氧化碳的用量没有特殊的限制，所述二氧化碳优选为过量反应。
在本发明中，用于总反应的环氧化合物与用于嵌段制备反应的环氧化合物(即进行与二氧化碳共聚反应的环氧化合物)的摩尔比优选为1：(0.1～0.8)，更优选为1：(0.2～0.9)，最优选为1：(0.3～0.7)。
在本发明中，所述共聚反应的温度优选为10～130℃，更优选为50～90℃，最优选为60～80℃；所述共聚反应的时间优选为1～48小时，更优选为4～40小时，最优选为4～16小时；所述共聚反应的压力优选为0～15MPa，更优选为1～15MPa，最优选为3～7MPa。
在本发明中，所述聚醚多元醇在聚合物组分中的质量含量优选为5～90％，更优选为10～80％，更优选为20～70％，更优选为30～60％，最优选为40～50％。在本发明中，所述聚醚多元醇的数均分子量优选为500～10000g/mol，更优选为2000～8000g/mol，最优选为3000～6000g/mol；所述聚醚多元醇的官能度优选为2～8，更优选为3～6。
在本发明中，所述异氰酸酯优选选自六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、3,3-二甲氧基-4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
在本发明中，所述聚合物组分和异氰酸酯的质量比优选为100：(75～125)，更优选为100：(80～110)，最优选为100：(90～100)。
在本发明中，所述高回弹聚氨酯泡沫的制备物料优选还包括扩链剂和/或交联剂，所述扩链剂或交联剂优选为数均分子量为62～600g/mol，更优选为62～300g/mol的多官能度化合物，尤其是双官能度和三官能度的化合物，如二烷基醇胺和三烷基醇胺类物质，所述扩链剂或交联剂优选选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1,4-环己二醇、氢化双酚A、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚和过氧化二异丙苯中的一种或几种。在本发明中，所述扩链剂和/或交联剂与聚合物组分的质量比优选为(1～20):100，更优选为(3～10):100。
在本发明中，所述高回弹聚氨酯泡沫的制备物料优选还包括催化剂，所述制备高回弹聚氨酯泡沫的催化剂优选选自有机锡类催化剂和有机胺类催化剂中的一种或几种复配。在本发明中，所述制备高回弹聚氨酯泡沫的催化剂和聚合物组分的质量比优选为(0.05～0.5)：100，更优选为(0.1～0.4)：100，最优选为(0.2～0.3)：100。
在本发明中，所述高回弹聚氨酯泡沫的制备物料优选还包括匀泡剂和/或泡沫稳定剂，本发明对所述匀泡剂或泡沫稳定剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于聚氨酯制备的匀泡剂或泡沫稳定剂即可。在本发明中，所述匀泡剂或泡沫稳定剂和聚合物组分的质量比优选为(0.05～1.5)：100，更优选为(0.1～1)：100，最优选为(0.3～0.6)：100。
在本发明中，所述高回弹聚氨酯泡沫的制备物料优选还包括发泡剂，本发明优选以水或以水与物理发泡剂的组合作为发泡剂，本发明对所述物理发泡剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的物理发泡剂即可。在本发明中，所述发泡剂和聚合物组分的质量比优选为(2.0～4.5)：100，更优选为(2.5～4)：100，最优选为(3～3.5)：100。
在本发明中，所述高回弹聚氨酯泡沫的制备方法优选包括：
将聚合物组分、发泡剂、扩链剂、催化剂和泡沫稳定剂混合后升温进行第一搅拌，然后冷却至室温，得到混合物；
将异氰酸酯与所述混合物混合进行第二搅拌后浇入模具中然后开模，得到高回弹聚氨酯泡沫。
在本发明中，所述升温优选为：室温下1小时内匀速升至40～100℃，更优选为50～80℃，最优选为60～70℃；所述第一搅拌优选为：搅拌速度从100r/min升至1000r/min进行混匀操作2小时。
在本发明中，所述第二搅拌的搅拌速度优选为1500～2500r/min，更优选为1800～2200r/min，最优选为2000r/min；所述第二搅拌的时间优选为5～10s，更优选为6～8s；所述浇入的温度优选为30～100℃，更优选为40～80℃，最优选为50～60℃；所述浇入模具的过程中优选在40～80℃的模具中合模熟化3～20min，更优选为5～15min；所述熟化后优选5～10min后开模。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的高回弹聚氨酯泡沫。
本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇组分聚合物与异氰酸酯反应得到，由于嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇更容易与聚醚多元醇混合组成稳定的混合体系，更加便于工业运输、储存，同时使得组分也更加均匀，其制备的聚氨酯泡沫力学性能优异，具有低滞后率性质，可以满足现在国家对汽车、飞机、高铁等座椅的要求，同时利用了二氧化碳，成本降低，具有广阔的应用市场。
本发明以下实施例中MMC催化剂为按照CN102617844中国专利公开的实施例1的方法进行制备的。
比较例1
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入300.0mg的MMC催化剂和80g甘油链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入400g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，同时加入二氧化碳，压力为3.5MPa，反应平稳后，连续加入1600g环氧丙烷，维持80℃，继续反应4h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到聚(碳酸酯-醚)多元醇2461g。
利用GPC对比较例1制备的聚(碳酸酯-醚)多元醇进行分析：数均分子量为5500g/mol，分子量分布为1.29；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有65wt％的碳酸酯单元。
比较例2
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入35.0mg的MMC催化剂和15g柠檬酸链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入60g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，将反应釜置入恒温浴中进行聚合反应，同时加入二氧化碳，压力为3.5MPa，聚合反应温度80℃，聚合平稳后，连续加入440g环氧丙烷，维持75℃，继续反应5h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到聚(碳酸酯-醚)多元醇563.2g。
利用GPC对实比较例2制备的聚(碳酸酯-醚)多元醇进行分析：数均分子量为6100g/mol，分子量分布为1.29；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有65wt％的碳酸酯单元。
实施例1
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入35.0mg的MMC催化剂和15g柠檬酸链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入60g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，将反应釜置入恒温浴中进行聚合反应：聚合反应温度85℃，聚合反应时间4h；聚合反应结束后，加入二氧化碳，压力为2.0MPa，连续加入440g环氧丙烷，维持85℃，继续反应5h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇531.6g。
利用GPC对实施例1制备的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇进行分析：数均分子量为6100g/mol，分子量分布为1.21；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有45wt％的碳酸酯单元。
实施例2
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入210.0mg的MMC催化剂和100g反式乌头酸链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入300g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，将反应釜置入恒温浴中进行聚合反应：聚合反应温度80℃，聚合反应时间4h；聚合反应结束后，加入二氧化碳，压力为4.0MPa，连续加入1700g环氧丙烷，维持80℃，继续反应4h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇2600g/mol。
利用GPC对实施例2制备的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇进行分析：数均分子量为5600g/mol，分子量分布为1.43；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有50.2wt％的碳酸酯单元。
实施例3
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入300.0mg的MMC催化剂和80g甘油链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入400g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，将反应釜置入恒温浴中进行聚合反应：聚合反应温度80℃，聚合反应时间4h；聚合反应结束后，加入二氧化碳，压力为4.0MPa，连续加入1600g环氧丙烷，维持80℃，继续反应4h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇2488.8g。
利用GPC对实施例3制备的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇进行分析：数均分子量为5500g/mol，分子量分布为1.39；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有65wt％的碳酸酯单元。
实施例4
将称量瓶在80℃下抽空充CO2气处理2h(充气6次)，并冷却至室温；在CO2气的保护下向称量瓶内加入35.0mg的MMC催化剂和15g柠檬酸链转移剂，得到混合物；将500mL反应釜在80℃下，经抽空充CO2处理2h(充气6次)，并冷却至室温，向所述反应釜中加入所述混合物，随后借助催化剂称量瓶的连通向反应釜内加入60g环氧丙烷，以500rpm的转速搅拌，将反应釜置入恒温浴中进行聚合反应：聚合反应温度70℃，聚合反应时间4h；聚合反应结束后，加入二氧化碳，压力为3.0MPa，连续加入440g环氧丙烷，维持75℃，继续反应5h；反应结束后，逐渐放出未反应的二氧化碳，将用于聚合反应的反应釜用温度为25℃的冷水浴冷却至室温，蒸除未反应的环氧丙烷，剩余物在40℃真空烘箱内干燥至恒重，得到嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇586.7g。
利用GPC对实施例4制备的嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇进行分析：数均分子量为6100g/mol，分子量分布为1.19；H-NMR图谱显示制备的聚合物中含有65wt％的碳酸酯单元。
比较例3～5和实施例5～8高回弹聚氨酯泡沫的制备
比较例3～5及实施例5～8按照下述方法进行制备聚氨酯泡沫：
将聚合物组分，发泡剂，扩链剂，催化剂，泡沫稳定剂按表1中的成分及配比准确称量加入混料杯中，室温下在1小时内匀速升至70℃，同时搅拌速度从100r/min缓慢升至1000r/min进行混匀操作2小时，冷却至室温，得到为A组份；室温下准确称取异氰酸酯组份于另一混料杯中，为B组份；将B组份与A组份混合，2000r/min搅拌8s，浇入温度为60℃，在60℃的模具中合模熟化10min，开模，得到聚氨酯泡沫。
表1本发明实施例和比较例制备聚氨酯泡沫原料成分及配比
Figure BDA0002795004380000101
Figure BDA0002795004380000111
注：
F5511吉林聚源化学工业有限公司生产的数均分子量为3000g/mol的聚醚三元醇；
F2831吉林聚源化学工业有限公司生产的数均分子量为6000g/mol的聚醚三元醇
改性MDI万华PM200；
TDI80市售甲苯二异氰酸酯，其中含2,4-TDI 80wt％，2,6-TDI 20wt％；
DEOA交联剂二乙醇胺；
TEDA 33日本东曹公司生产的33wt％的三亚乙基二胺与67wt％乙二醇所配制的催化剂；
Niax-A1美国联碳公司生产的70wt％的双(二甲氨基乙基)醚与30wt％一缩二丙二醇配制的催化剂；
T9市售辛酸亚锡催化剂；
L580美国迈图公司生产的一种高活性聚氨酯泡沫稳定剂；
B8681德国赢创公司生产的一种中高活性聚氨酯泡沫稳定剂；
F-1251吉林聚源化学工业有限公司生产的一种高羟值聚氨酯泡沫开孔剂。
性能检测
表2本发明实施例和比较例制备的聚氨酯的性能检测方法及结果
Figure BDA0002795004380000112
Figure BDA0002795004380000121
本发明提供了一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，比较例中所用的聚(碳酸酯-醚)多元醇与通用聚醚多元醇不易混合，或者混合后容易分相，不利于储存于运输；而嵌段聚(醚-碳酸酯)多元醇更容易与聚醚多元醇混合组成稳定的混合体系，同时使得组分也更加均匀，其制备的聚氨酯泡沫力学性能优异，具有低滞后率性质，可以满足现在国家对汽车、飞机、高铁等座椅的要求，同时利用了二氧化碳，成本降低，具有广阔的应用市场。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高回弹聚氨酯泡沫的制备方法，由包括聚合物组分和异氰酸酯的物料制备得到；
所述聚合物组分包括：
10~90wt%的嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇，所述嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇的数均分子量为3000~8000g/mol；所述嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇中碳酸酯的含量为10~99wt%；所述嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇的官能度为2~8；
5~90wt%的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的数均分子量为3000~6000 g/mol，所述聚醚多元醇的官能度为2~8；
所述嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇的制备方法包括：
在催化剂和链转移剂的作用下，将环氧化合物进行聚合反应，得到聚合产物；
将所述聚合产物继续和二氧化碳以及环氧化合物进行共聚，得到嵌段聚（醚-碳酸酯）多元醇；
所述聚合反应过程中总的环氧化合物与链转移剂的质量比为（2~50）:1；
所述聚合反应过程中催化剂与总的环氧化合物的质量比为1:（300~200000）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧化合物选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯和环氧环己烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链转移剂选自C1~C10的醇类化合物、分子量低于2000g/mol的含羟基的聚合物和羧酸类化合物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共聚反应的温度为10~130℃；所述共聚反应的时间为1~48小时；所述共聚反应的压力为0~15MPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、3,5-二甲基4,4-二苯基二异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、3,3-二甲氧基4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
6.一种权利要求1所述的方法制备得到的高回弹聚氨酯泡沫。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479124A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚(碳酸酯-醚)四元醇、其制备方法、及二氧化碳基形状记忆聚氨酯
CN105061746A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚(碳酸酯-醚)多元醇的制备方法
CN105542142A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚（碳酸酯-醚）多元醇的制备方法
CN107868239A (zh) * 2017-11-28 2018-04-03 中国科学院长春应用化学研究所 一种具有高伯羟基含量的聚（碳酸酯‑醚）多元醇组合物及其制备方法
CN109912768A (zh) * 2019-01-21 2019-06-21 聚源化学工业股份有限公司 一种聚醚组合物、低voc聚氨酯泡沫及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2530101A1 (de) * 2011-06-01 2012-12-05 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polyetherpolyolen
EP3098252A1 (de) * 2015-05-26 2016-11-30 Covestro Deutschland AG Einsatz von alkoholen, die mindestens zwei urethangruppen enthalten, zur herstellung von polyethercarbonatpolyolen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479124A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚(碳酸酯-醚)四元醇、其制备方法、及二氧化碳基形状记忆聚氨酯
CN105061746A (zh) * 2015-08-04 2015-11-18 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚(碳酸酯-醚)多元醇的制备方法
CN105542142A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中国科学院长春应用化学研究所 一种聚（碳酸酯-醚）多元醇的制备方法
CN107868239A (zh) * 2017-11-28 2018-04-03 中国科学院长春应用化学研究所 一种具有高伯羟基含量的聚（碳酸酯‑醚）多元醇组合物及其制备方法
CN109912768A (zh) * 2019-01-21 2019-06-21 聚源化学工业股份有限公司 一种聚醚组合物、低voc聚氨酯泡沫及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Carbon Dioxide Based Poly(ether carbonate) Polyol in Bi-polyol Mixtures for Rigid Polyurethane Foams";Dong Hyun Lee et al.;《Journal of Polymers and the Environment》;20200403;第28卷(第4期);1160-1168 *

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