一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法
阅读说明：本技术 一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法 (Slow-rebound high-damping soft polyurethane foam and preparation method thereof ) 是由 薛凯泽 傅诣萱 傅庆九 葛立红 李响 赵春森 焦忠 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法,属于发泡技术领域。该聚氨酯泡沫是由聚醚多元醇组合料与异氰酸酯组合料按照质量比为100：35～65混合发泡反应后制备得到的；所述的聚醚多元醇组合料,按质量分数计,包括：聚醚多元醇5～95份、超支化聚醚多元醇5～95份、超支化聚酯多元醇5～95份、发泡剂0.1～5份和发泡助剂1～8份。本发明还提供一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫的制备方法。本发明制备的慢回弹高阻尼聚氨酯泡沫力学性能优异,具有慢回弹性能和高阻尼性能,可以满足现在市场中对鞋垫、护具、器材保护的更高性能要求,具有广阔的市场前景。(The invention provides slow-rebound high-damping flexible polyurethane foam and a preparation method thereof, belonging to the technical field of foaming. The polyurethane foam is prepared from a polyether polyol composite material and an isocyanate composite material according to the mass ratio of 100: 35-65, and performing mixed foaming reaction to obtain the product; the polyether polyol composition material comprises the following components in parts by mass: 5-95 parts of polyether polyol, 5-95 parts of hyperbranched polyester polyol, 0.1-5 parts of foaming agent and 1-8 parts of foaming auxiliary agent. The invention also provides a preparation method of the slow-rebound high-damping flexible polyurethane foam. The slow-rebound high-damping polyurethane foam prepared by the invention has excellent mechanical property, slow rebound resilience and high damping property, can meet the higher performance requirement on shoe pad, protective tool and equipment protection in the existing market, and has wide market prospect.)
技术领域
本发明属于发泡技术领域，具体涉及一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法。
背景技术
阻尼材料是一种典型的功能材料，当产生振、冲击动时，它可以将机械能转化成为热能，以达到降低震动、冲击的作用。聚氨酯(PU)慢回弹阻尼泡沫具有轻质、慢回弹、阻尼性能好、隔音、吸能、抗震抗冲击的作用，广泛应用在鞋垫、手套、护膝等护具和元器件的保护当中。慢回弹高阻尼聚氨酯泡沫，作为聚氨酯软泡的一种，越来越多的进入了人们的视野。但现有技术对于提高材料的阻尼因子还有待进一步的提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的聚氨酯泡沫阻尼性能差的问题，而提供一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法。
为解决现有技术不足，本发明采用以下技术方案：
本发明首先提供一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫，该聚氨酯泡沫是由聚醚多元醇组合料与异氰酸酯组合料按照质量比为100：35～65混合发泡反应后制备得到的；
所述的聚醚多元醇组合料，按质量分数计，包括：聚醚多元醇5～95份、超支化聚醚多元醇5～95份、超支化聚酯多元醇5～95份、发泡剂0.1-5份和发泡助剂1～8份；所述的聚氨酯泡沫的发泡密度为0.25～0.85g/cm3，阻尼损耗正切值为0.5～1.2，玻璃化转变温度为15～40℃。
进一步的，所述的聚醚多元醇的羟值为30～190mgKOH/g，粘度为100～1200mpa.s，分子量为300～3000，水分含量≤0.15％。
进一步的，所述的超支化聚醚多元醇羟值为65～240mgKOH/g，粘度为100～1300mpa.s，分子量为350～3700，支化度为0.15～0.65，水分含量≤0.15％。
进一步的，所述的超支化聚酯多元醇羟值为55～260mgKOH/g，粘度为90～1200mpa.s，分子量为350～3700，支化度为0.15～0.65，水分含量≤0.15％。
进一步的，所述的发泡剂为去离子水，其中钾、钙、钠、镁、铝和铁离子含量均≤5ppm。
进一步的，所述的发泡助剂包括：匀泡剂1～4份、催化剂0.1～5份和低分子量聚醚40～80份。
进一步的，所述的匀泡剂为硅油类匀泡剂。
进一步的，所述的催化剂为有机锡类催化剂和有机胺类催化剂中的一种或几种。
进一步的，所述的低分子量聚醚为PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-800中的一种或几种。
进一步的，异氰酸酯组合料选自3，3-二甲氧基4，4二苯基二异氰酸酯、3，5-二甲基4，4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、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、2，4-乙苯二异氰酸酯、四甲基苯而亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的两种或几种。
本发明还提供一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：
(1)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、超支化聚酯多元醇、发泡剂和超支化聚醚多元醇加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在300～900rpm，搅拌2～3小时完成搅拌后装桶密封保存；
(2)将异氰酸酯组合料加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在300～900rpm，搅拌2～3小时完成搅拌后装桶密封保存；
(3)聚氨酯泡沫的制备：将聚醚多元醇组合料与异氰酸酯组合料按照比例进行发泡反应，即可制得慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的提供了一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法，该聚氨酯泡沫是由聚醚多元醇组合料与异氰酸酯组合料按照质量比为100：35～65混合发泡反应后制备得到的；所述的聚醚多元醇组合料，按质量分数计，包括：聚醚多元醇5～95份、超支化聚醚多元醇5～95份、超支化聚酯多元醇5～95份、发泡剂0.1-5份和发泡助剂1～8份；本发明由于超支化后的聚醚多元醇和超支化后的聚酯多元醇组成的组合料在发泡后增加了聚氨酯泡沫中分子间的内摩擦力，从而提高聚氨酯泡沫的阻尼性能，其制备的慢回弹高阻尼聚氨酯泡沫力学性能优异，具有慢回弹性能和高阻尼性能，可以满足现在市场中对鞋垫、护具、器材保护的更高性能要求，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明
实施例1
一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫由多元醇的组合料与异氰酸酯组合料经按照质量比100：50混合发泡反应制备得到。所述多元醇组合料包括以下成分：聚醚多元醇24份、超支化聚醚多元醇和超支化聚酯多元醇组合料70份，发泡剂1份，发泡助剂5份以及异氰酸酯组合料。
所述聚醚多元醇型号为Y220；该聚醚多元醇的相关指标为：羟值58mgKOH/g，粘度为400mpa.s，分子量为2000，水分含量0.05％。
所述超支化聚醚多元醇和超支化聚酯多元醇的组合料型号为CI4111/206-C-A，相关性能指标为120mgKOH/g，粘度为800mpa.s，水分含量0.05％。
所述发泡剂为去离子水，其中钾、钙、钠、镁、铝和铁离子含量分别为0.5ppm、3.5ppm、2.5ppm、1.5ppm、0.5ppm、1.0ppm。
发泡助剂中包括：
催化剂：二月桂酸二丁基锡0.5份、匀泡剂：Si-C型聚醚改性在测量的硅油3份，低分子量聚醚为PEG-200，42份；
异氰酸酯组合料：二环己基甲烷二异氰酸酯20份、六亚甲基二异氰酸酯30份。
一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、超支化聚酯多元醇和超支化聚醚多元醇加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在450rpm，，搅拌2小时完成搅拌后装桶密封保存；
(2)异氰酸酯加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在450rpm，搅拌2小时完成搅拌后装桶密封保存；
(3)聚氨酯泡沫的制备：将多元醇的组合料、去离子水与异氰酸酯组合料按照比例进行发泡反应，物料温度25℃，模具温度35℃，乳白时间40s，拉丝时间70s，不粘时间150s，得到发泡密度为0.4g/cm3，即可制得慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫，反应后形成的聚氨酯泡沫阻尼损耗正切值为0.986，玻璃化转变温度为28℃。
实施例2
一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫由多元醇的组合料与异氰酸酯组合料经按照质量比100：55混合发泡反应制备得到。所述多元醇组合料包括以下成分：聚醚多元醇20份、超支化聚醚多元醇和超支化聚酯多元醇组合料74份，发泡剂1份，发泡助剂5份以及异氰酸酯组合料。
所述聚醚多元醇型号为Y240；此聚醚多元醇的相关指标为：羟值29.5mgKOH/g，粘度为900mpa.s，分子量为4000，水分含量0.05％。
所述超支化聚醚多元醇和超支化聚酯多元醇的组合料型号为为DLT-12A，相关性能指标为185mgKOH/g，粘度为850mpa.s，水分含量0.05％。
所述发泡剂为去离子水，其中其中钾、钙、钠、镁、铝和铁离子含量分别为0.5ppm、3.5ppm、2.5ppm、1.5ppm、0.5ppm、1.0ppm。
发泡助剂中包括：
催化剂：二月桂酸二丁基锡1.0份、匀泡剂：Si-C型聚醚改性在测量的硅油2.5份，低分子量聚醚为PEG-400，42份；
异氰酸酯组合料：3，3-二甲氧基4，4二苯基二异氰酸酯16份、甲苯二异氰酸酯二聚体34份。
一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、超支化聚酯多元醇和超支化聚醚多元醇加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在500rpm，搅拌3小时完成搅拌后装桶密封保存；
(2)异氰酸酯加入搅拌釜中，搅拌釜混合速度控制在500rpm，搅拌2小时完成搅拌后装桶密封保存；
(3)聚氨酯泡沫的制备：将多元醇的组合料与异氰酸酯组合料按照比例进行发泡反应，物料温度25℃，模具温度45℃，乳白时间30s，拉丝时间50s，不粘时间120s，得到发泡密度为0.4g/cm3，即可制得慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫，反应后形成的聚氨酯泡沫阻尼损耗正切值为1.025，玻璃化转变温度为32℃。
以上所述，仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于笨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保护范围。
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