一种高密度环保聚合物多元醇及其制备方法、应用
阅读说明：本技术 一种高密度环保聚合物多元醇及其制备方法、应用 (High-density environment-friendly polymer polyol and preparation method and application thereof ) 是由 宋宗木 邱妹妹 陈瑛 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高密度环保聚合物多元醇及其制备方法、应用,属于聚醚多元醇技术领域,按照重量份数计,其配方为高回弹聚合物多元醇30-50份、普通软泡聚合物多元醇35-55份、鞋用杀菌剂1-5份、防臭剂1-5份、开孔剂1-5份。其制备方法,包括步骤一,将高回弹聚合物多元醇升温至60-80℃；步骤二,逐步滴加普通软泡聚合物多元醇,滴加时间1-2小时,确保混合均匀,制得混合液；步骤三,将鞋用杀菌剂、防臭剂、开孔剂依次加入混合液中,温度控制在60-80℃,搅拌0.5-1小时,制得所需的聚合物多元醇。本发明的有益效果在于：该产品做的泡绵具有透气、吸汗、防臭、防霉、抑菌、缓冲减震性良好的特点,并且更耐水洗、更耐腐、更轻质、更柔软,回弹性更好。(The invention provides a high-density environment-friendly polymer polyol, and a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of polyether polyol, wherein the formula comprises, by weight, 30-50 parts of high-resilience polymer polyol, 35-55 parts of common soft foam polymer polyol, 1-5 parts of a shoe bactericide, 1-5 parts of an odor inhibitor and 1-5 parts of a pore-forming agent. The preparation method comprises the following steps of firstly, heating the high-resilience polymer polyol to 60-80 ℃; step two, gradually dripping common soft foam polymer polyol for 1-2 hours to ensure uniform mixing and prepare mixed solution; and step three, sequentially adding the shoe bactericide, the deodorant and the pore-forming agent into the mixed solution, controlling the temperature at 60-80 ℃, and stirring for 0.5-1 hour to prepare the required polymer polyol. The invention has the beneficial effects that: the foamed plastic made by the product has the characteristics of good air permeability, sweat absorption, deodorization, mildew resistance, bacteriostasis and buffering and shock absorption, and is more washable, more corrosion resistant, lighter, softer and better in rebound resilience.)
技术领域
本发明涉及聚醚多元醇技术领域，具体而言，涉及一种高密度环保聚合物多元醇及其制备方法。
背景技术
聚氨酯软质泡沫塑料，简称聚氨酯软泡，俗称海绵，是一种兼具优异的弹性和柔软性能的聚氨酯泡沫塑料，并且是聚氨酯材料领域中用量最大的一种。因其具有密度低、弹性好、吸音、保温、透气等性能广泛应用于汽车坐垫、头枕、地毯、床垫、沙发垫等垫材，工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔音材料、防震材料、装饰材料及包装材料等。
聚合物多元醇由于可以提高聚氨酯软泡开孔率，改善透气、提高撕裂等性能，增强聚氨酯软泡硬度，给予软泡更高的支撑性能。正因为如此，聚合多元醇被大量用于聚氨酯软泡制品中。
如公开号为CN111471142A的发明专利申请公开了一种改性聚合物多元醇及包含其的聚氨酯软泡，所述改性聚合物多元醇的制备方法为采用官能度为4-8的小分子多元醇为起始剂，以环氧丙烷为聚合单体，在催化剂的作用下反应，得基础聚醚，将所得基础聚醚与苯乙烯和丙烯腈接枝共聚制得改性聚合物多元醇。该方法得到的聚合物多元醇，其透气性、回弹性和耐水洗等特性均较差。
再如公开号为CN104151540A的发明专利申请公开了一种低VOC含量高回弹聚氨酯泡沫用聚醚多元醇的制备方法，采用多元醇类化合物为起始剂，在0-0.6MPa压力，60-140℃下，以碱金属氢氧化物为催化剂，与环氧化合物分步聚合，然后经过特殊后处理得到的；其中，多元醇类化合物的质量占总投料量的10-19.5％、环氧化合物的质量占总投料量的80-89.5％、碱金属氢氧化物的质量占总投料量0.2-0.5％。采用该制备方法得到的聚醚多元醇具有低VOC含量和高回弹性，但是在透气性和耐水洗性等方面表面不佳。
发明内容
针对现有技术中聚合物多元醇产品普遍存在的透气性、回弹性和耐水洗等问题，本发明提供了一种高密度环保聚合物多元醇，按重量份计由如下组分配制而成：
优选地，按重量份计由如下组分配制而成：
优选地，高回弹聚合物多元醇是由6000分子量聚醚接枝苯乙烯、丙烯腈制得。
优选地，普通软泡聚合物多元醇的化学组分是由3000分子量聚醚接枝苯乙烯、丙烯腈制得。
优选地，杀菌剂是鞋用杀菌剂，其组分是硫酸镁铝、氧化锌、硬脂酸镁、滑石粉复配而成。
优选地，防臭剂是香精。
优选地，开孔剂是海绵开孔剂，其组分是聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚。
本发明还提供了上述高密度环保聚合物多元醇的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将高回弹聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加普通软泡聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将鞋用杀菌剂、防臭剂、开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
本发明还提供了上述高密度环保聚合物多元醇的应用，将聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡，待熟化24小时后，在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
优选地，其回弹性为60～70％，孔隙率为0.100～0.150g/cm3，透气性为50～100mm/s。
本发明以高回弹聚醚多元醇、普通软泡聚合物多元醇、杀菌剂、防臭剂为原料配制而成，主要用于生产环保鞋垫材料产品，材质不含任何有害物质，完全符合国际环保组织的要求。该材料还可用于鞋垫和衬里之外，以及衣物、运动器材、背包和家居。
该产品做的泡绵也称“会呼吸的泡绵”。把泡绵放在嘴边，深吸一口气慢慢向其背面哈气，把手放在其背面会很明显感觉到气体透过泡绵吹过束的暖气，这点说明这种泡绵的透气、吸汗、防臭功能，是EVA、PU、硅胶等材料所无法比的。
有益效果：
采用本发明技术方案产生的有益效果如下：
(1)普通软泡聚合物多元醇、杀菌剂、防臭剂加入，使得海绵细菌、真菌被杀死或抑制生长，长期放置无细菌、真菌繁殖，使得该产品做的泡绵具有透气、吸汗、防臭、防霉、抑菌、缓冲减震性良好的特点，和环保聚合绵相比，采用该方法制得的泡绵透气性更好，更耐水洗、更耐腐、更轻质、更柔软的优点。
(2)高回弹聚合物多元醇加入，使得该产品做的泡绵还可以止滑，可以让鞋垫不会轻易移动，会固定在原本的位置，紧贴鞋的底部，不用担心遭遇鞋垫滑出来的尴尬。一旦压力被释放，就会弹回到原来的形状。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在实施例中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本实施方式以高回弹聚醚多元醇、普通软泡聚合物多元醇、杀菌剂、防臭剂为原料配制而成，主要用于生产环保鞋垫材料产品，材质不含任何有害物质，具体技术方案如下：
一种高密度环保聚合物多元醇，按重量份计由如下组分配制而成：
作为一种优选的实施方式，按重量份计由如下组分配制而成：
作为一种优选的实施方式，高回弹聚合物多元醇是由6000分子量聚醚接枝苯乙烯、丙烯腈制得。
作为一种优选的实施方式，普通软泡聚合物多元醇的化学组分是由3000分子量聚醚接枝苯乙烯、丙烯腈制得。
作为一种优选的实施方式，杀菌剂是鞋用杀菌剂，其组分是硫酸镁铝、氧化锌、硬脂酸镁、滑石粉复配而成。
作为一种优选的实施方式，防臭剂是香精。
作为一种优选的实施方式，开孔剂是海绵开孔剂，其组分是聚氧化丙烯一氧化乙烯共聚醚。
本实施方式还提供了上述高密度环保聚合物多元醇的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将高回弹聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加普通软泡聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将鞋用杀菌剂、防臭剂、开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
本实施方式还提供了上述高密度环保聚合物多元醇的应用，将聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡，待熟化24小时后，在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
优选地，其回弹性为60～70％，孔隙率为0.100～0.150g/cm3，透气性为50～100mm/s。
下面通过几组实施例和对比例对采用本实施方式技术方案得到的泡绵材料的有益效果进行进一步的说明。
实施例一：
本实施例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将45重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加50重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将2重量份鞋用杀菌剂、2重量份防臭剂、1重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
实施例二：
本实施例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将45重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加30重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
实施例三：
本实施例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将35重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加50重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将5重量份鞋用杀菌剂、2重量份防臭剂、2重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
实施例四：
本实施例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例一：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将2.5重量份开孔剂加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例二：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例三：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将30重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例四：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将60重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例五：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加25重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例六：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加55重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例七：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将0.0.5重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例八：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将6重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例九：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、0.05重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例十：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、6重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例十一：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、0.05重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例十二：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、6重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例十三：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至50℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在60-80℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对比例十四：
本对比例中一种泡绵材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将40重量份普通软泡聚合物多元醇升温至60-80℃；
步骤二，逐步滴加45重量份高回弹聚合物多元醇，滴加时间1-2小时，确保混合均匀，制得混合液；
步骤三，将3重量份鞋用杀菌剂、3.5重量份防臭剂、2.5重量份开孔剂依次加入混合液中，温度控制在90℃，搅拌0.5-1小时，制得所需的聚合物多元醇。
步骤四，将制得聚合物多元醇与TDI高速混合后进行海绵发泡实验。待熟化24小时后切割3块状绵。在阴凉处放置7天，得到所需的泡绵材料。
对上述四组实施例和十四组对比例制得的聚合物多元醇进行苯乙烯含量、水分、羟值、黏度和pH值测试，对泡绵材料进行回弹性、孔隙率和透气性测试。具体数据如下：
表1各组实施例和对比例制得聚合物多元醇和泡绵材料的测试数据
通过表1，采用本发明配方以及制备方法获得的高密度环保聚合物多元醇在具有较少的含水量的同时，能够保持较好的粘度以及控制苯乙烯的含量在较好的范围内；同时，利用本材料制作的泡绵材料在保持较好的回弹性的同时能够保持较好的透气性。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。