一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法

文档序号:998045 发布日期:2020-10-23 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法 (Polyurethane foam with flame retardant property and preparation method thereof ) 是由 唐勇军 于 2020-08-04 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法。所述聚氨酯泡棉的制备方法包括以下步骤:依次将离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨、聚醚多元醇加入到反应釜中搅拌均匀,搅拌均匀后升温至50~65℃,再依次加入介孔分子筛和扩链剂搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂搅拌均匀得到A料;称取二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体;将预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体。采用本发明的方法制备的聚氨酯泡棉具有高密度和高阻燃性能。(The invention provides polyurethane foam with flame retardant property and a preparation method thereof. The preparation method of the polyurethane foam comprises the following steps: sequentially adding ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, expandable graphite and polyether polyol into a reaction kettle, uniformly stirring, heating to 50-65 ℃, sequentially adding a mesoporous molecular sieve and a chain extender, uniformly stirring, cooling the reaction kettle to room temperature, sequentially adding a catalyst, a foam stabilizer and a foaming agent, and uniformly stirring to obtain a material A; weighing diphenylmethane diisocyanate as a material B, adding the material B into an ice water bath, and uniformly stirring the material A and the material B to obtain a prepolymer; and injecting the prepolymer into a preheated mold for foaming to obtain the polyurethane foam. The polyurethane foam prepared by the method has high density and high flame retardant property.)

一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡棉产品,尤其涉及一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法。

背景技术

聚氨酯泡棉材料是由多异氰酸酯和多元醇反应而得的含有若干个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。聚氨酯材料具有优异的力学、声学、电学和耐化学介质性能,硬度范围宽,柔韧性、粘接性能、耐磨性能、耐低温性能和耐辐射性能等良好。聚氨酯材料在汽车、机械、电子、包装、建筑、医疗、航空航天等领域应用广泛。

未经阻燃处理的聚氨酯泡棉是可燃物,遇火会燃烧分解,产生大量有毒烟雾,极大地限制它的使用范围。目前聚氨酯泡棉主要采用添加含卤、磷的阻燃剂或多元醇的方式达到阻燃目的,但是卤素物质容易分解释放卤化氢等腐蚀性有毒气体,而含磷的阻燃剂或多元醇对于最终的聚氨酯泡棉材料的阻燃性提高有限。

因此,实有必要提供一种改进的阻燃性聚氨酯泡棉来提供其应用范围。

发明内容

本发明通过提供一种高阻燃聚氨酯泡棉,阻燃效果好,不会产生有毒烟雾,使用更加安全。

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将25~40份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、20~35份可膨胀石墨、60~80份聚醚多元醇加入到反应釜中并在第一搅拌速度下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至50~65℃,再依次加入18~25份介孔分子筛和6~10份扩链剂并在第二搅拌速度下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入1~3份催化剂、2~5份泡沫稳定剂、5~10份发泡剂并在第三搅拌速度下搅拌均匀得到A料;其中所述第一搅拌速度大于所述第二搅拌速度,所述第二搅拌速度大于所述第三搅拌速度;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为1~3℃,待所述B料冷却至1~3℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为1600~2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为42~50℃,发泡时间为20~30分钟。

可膨胀石墨可以以交联网络形式增强炭化层的稳定性,防止炭化层脱落,并在材料表面形成高效绝热、隔氧层,能够阻断热量向材料表面的传递及材料内部分解产生的小分子可燃气体向材料表面燃烧区的扩散,防止聚合物进一步降解,从而阻断了燃烧链,起到高效防火阻燃的作用。

介孔分子筛材料是指孔径介于2~50nm的一类多孔材料。介孔分子筛材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续等特点。介孔分子筛材料具有的丰富的孔径、规则有序的孔道结构等特点决定其具有很好的绝热性能以及阻燃性能。此外,其孔径大小连续、规则有序的孔道结构使得介孔分子筛具有较高的密度以及机械强度。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐材料能使聚氨酯脱水炭化,在燃烧表面形成炭化层,炭化层可以隔绝聚氨酯和空气,减少可燃挥发成分的释放,从而达到阻燃的目的。

制备聚氨酯泡棉的过程中加入特定量的可膨胀石墨、介孔分子筛以及1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐材料,离子液体本身所具有的润滑性以及混溶性,加入离子液体后,可膨胀石墨会迅速分散在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中。而由于离子液体的分散和剥离作用,可膨胀石墨会进一步剥离产生更多的层级结构,从而使得介孔分子筛更好的进入可膨胀石墨的层间结构,利用介孔分子筛自身良好的阻燃性能,进一步增强聚氨酯泡棉的阻燃性。同时由于介孔分子筛规则有序的孔道结构、大小连续的孔径,使得介孔分子筛能够在可膨胀石墨层间形成良好的支撑作用,进一步提高聚氨酯泡棉的密度以及机械强度。而1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体会首选在可膨胀石墨自组形成均匀的离子液体层,使得可膨胀石墨彼此分散均匀、减少团聚,在聚氨酯泡棉的中心和边缘区域均分散适量的可膨胀石墨,增强聚氨酯泡棉材料整体的密度以及阻燃性能。最终,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体能使聚氨酯脱水炭化,在表面形成炭化层,炭化层可以隔绝聚氨酯和空气,减少可燃挥发成分的释放,从而达到进一步阻燃的目的。

进一步地,所述1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和所述可膨胀石墨的重量比为1:(0.7~1.2),所述可膨胀石墨和所述介孔分子筛的重量比为1:(0.6~1.0)。

通过对1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨和介孔分子筛的加入量进行限定,以获得高密度且阻燃性好的聚氨酯泡棉,阻燃混合物(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨、介孔分子筛)的加入量过多,易产生团聚现象,影响其他性能指标;加入量过少,不能获得较好的阻燃效果。

进一步地,所述介孔分子筛为球状介孔分子筛,所述球状介孔分子筛的孔体积为0.5~1.5mL/g,比表面积为1000~1500m2/g,平均粒径为1~20μm。

进一步地,所述介孔分子筛为MCM-41、MCM-22、MCM-48、SBA-15、SBA-16中的一种或几种。

进一步地,所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3,且所述聚醚多元醇1、聚醚多元醇2和聚醚多元醇3的重量比为(0.2~0.5):(0.1~0.4):1,其中,所述聚醚多元醇1以蔗糖、山梨醇、甘油的混合物与油酸组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为480~620mgKOH/g;所述聚醚多元醇2以甘露醇、木糖醇的混合物与丙三醇组成的混合物为起始剂,聚合单体为环氧丙烷,开环聚合而成,羟值为420~600mgKOH/g;所述聚醚多元醇3为阻燃聚醚多元醇,酸值为1.1~1.5mgKOH/g。

所述聚醚多元醇1和聚醚多元醇2为羟基值较大的多元醇,以提高聚氨酯泡棉的密度,所述聚醚多元醇3为阻燃聚醚多元醇,可以进一步协助阻燃。

进一步地,所述第一搅拌速度为1500~1800r/min,所述第二搅拌速度为1200~1400r/min,所述第三搅拌速度为800~1000r/min。

通过控制搅拌速度,以保证较好的混合效果。

进一步地,所述催化剂为胺类催化剂二乙醇胺和锡类催化剂二月桂酸二丁基锡的混合物,且所述二乙醇胺和所述二月桂酸二丁基锡的重量比为(0.2~0.4):1。

其中,二乙醇胺作为水和异氰酸酯的催化剂,二月桂酸二丁基锡作为聚氨酯反应的催化剂,本发明通过限定所述二乙醇胺和所述二月桂酸二丁基锡以使得发泡反应生成的气体被封闭在介孔分子筛和泡孔内,以提高阻燃性能。

进一步地,所述扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、丙三醇中的一种或多种的组合物。

进一步地,所述泡沫稳定剂为聚二甲基硅氧烷,所述发泡剂为水。

所述聚二甲基硅氧烷可以稳定泡沫性能,同时还能提升聚氨酯泡棉的延伸性能,还协同阻燃。

本发明实施例还一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉,采用上文任一项所述的具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法制备得到。

本发明具有以下有益效果:

本发明提供的聚氨酯泡棉,通过加入特定量的可膨胀石墨、介孔分子筛以及1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐材料以使其具有阻燃性能,同时还具有高密度的优点。离子液体本身所具有的润滑性以及混溶性,加入离子液体后,可膨胀石墨会迅速分散在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐液体中。而由于离子液体的分散和剥离作用,可膨胀石墨会进一步剥离产生更多的层级结构,从而使得介孔分子筛更好的进入可膨胀石墨的层间结构,利用介孔分子筛自身良好的阻燃性能,进一步增强聚氨酯泡棉的阻燃性。同时由于介孔分子筛规则有序的孔道结构、大小连续的孔径,使得介孔分子筛能够在可膨胀石墨层间形成良好的支撑作用,进一步提高聚氨酯泡棉的密度以及机械强度。而1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体会首选在可膨胀石墨自组装形成均匀的离子液体层,使得可膨胀石墨彼此分散均匀、减少团聚,在聚氨酯泡棉的中心和边缘区域均分散适量的可膨胀石墨,增强聚氨酯泡棉材料整体的密度以及阻燃性能。最终,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体能使聚氨酯脱水炭化,在表面形成炭化层,炭化层可以隔绝聚氨酯和空气,减少可燃挥发成分的释放,从而达到进一步阻燃的目的。

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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例1

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至60℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为50℃,发泡时间为25分钟。

对比例1至7采用与实例1相同的制备方法制备聚氨酯泡棉,其区别在于离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨、介孔分子筛组份的加入量不相同,具体配方数据详见表。

表1

将发泡后的聚氨酯泡棉组合物处理成0.5mm的聚氨脂膜,然后用哑铃型裁刀切成约150mm×13mm×0.5mm,依据《建筑材料燃烧性能分级方法》(GB8624-1997)标准对实验例1、对比例1~7的样品进行燃烧试验测试,测试标准为测试测定结果详见表2。

国家标准级别 国家标准级别
实施例1 B1 对比例4 B2
对比例1 B2 对比例5 B2
对比例2 B2 对比例6 B2
对比例3 B2 对比例7 B3

综上可以看出,聚氨酯泡棉中同时添加可膨胀石墨、介孔分子筛以及1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐材料,可以将燃烧级别提高一个等级。

实施例2和实施例3、以及对比例8至对比例11采用与实例1相同的制备方法制备聚氨酯泡棉,其区别在于各组份的配方加入量不相同,具体配方数据详见表3。

表3

Figure BDA0002616259800000071

备注:实施例2的扩链剂为丙三醇,实施例4的扩链剂为丙三醇,对比例8至对比例10的扩链剂均为乙二醇;实施例2的介孔分子筛为SBA-16,实施例4的介孔分子筛为MCM-22和SBA-15的混合物,对比例8至对比例10的介孔分子筛为MCM-48。

将实施例1至实施例3、以及对比例8至对比例11发泡后的聚氨酯泡棉处理成0.5mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、密度的测试,测试结果详见表4。

表4实施例和对比例的性能测试结果

从上述实验可以看出,通过对1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨、介孔分子筛的加入量及三者之间的比值进行限定,制备得到的聚氨酯泡棉的密度、拉伸强度等性能指标较好。

实施例4

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至50℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为50℃,发泡时间为25分钟。

实施例5

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至65℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为42℃,发泡时间为30分钟。

实施例6

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至65℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为45℃,发泡时间为20分钟。

对比例12

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至65℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为38℃,发泡时间为30分钟。

对比例13

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至65℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为55℃,发泡时间为25分钟。

对比例14

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至45℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为50℃,发泡时间为25分钟。

对比例15

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

步骤一:依次将30份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、30份可膨胀石墨、85份聚醚多元醇(20份聚醚多元醇1、15份聚醚多元醇2、50份聚醚多元醇3)加入到反应釜中并在第一搅拌速度1600r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后升温至70℃,再依次加入25份介孔分子筛(MCM-48)和8份扩链剂(乙二醇)并在第二搅拌速度1200r/min下搅拌均匀,搅拌均匀后将所述反应釜降至室温,再依次加入2份催化剂(二乙醇胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1.5份)、4份泡沫稳定剂、7份发泡剂水并在第三搅拌速度1000r/min下搅拌均匀得到A料;

步骤二:称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中,所述冰水浴锅的温度为2℃,待所述B料冷却至2℃,将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中,并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体,其中,所述第四搅拌速度为2200r/min;

步骤三:将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体,其中预热的模具的表面温度为50℃,发泡时间为25分钟。

将实施例4至实施例6、以及对比例12至对比例15发泡后的聚氨酯泡棉处理成0.5mm的聚氨脂薄膜,然后进行性能测试,包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、密度的测试,测试结果详见表5。

表5实施例和对比例的性能测试结果

将实施例4至实施例6的数据和对比例12至对比例15的数据进行比对可知,步骤一中搅拌混合温度低于50℃,会影响三者的混合均匀性导致各项性能指标有所下降,搅拌混合温度高于65℃,聚氨脂薄膜的各项性能指标有所下降,结合生产成本进行考虑,适宜的搅拌混合温度为50~65℃;步骤三的反应温度过低会使凝胶速率和发泡速率无法达到平衡,而反应温度过高会导致副反应增加,影响聚氨酯泡棉的各项性能指标;步骤三的反应时间过短,发泡未完全,反应时间过长,聚氨脂薄膜的密度、断裂伸长率等指标均有所下降,结合生产成本考虑,适宜的反应时间为20~30分钟。

本发明实施例还提供一种高密度导电聚氨酯泡棉,采用如上文所述的高密度导电聚氨酯泡棉的制备方法制备得到。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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