用于包裝的聚氨酯泡沫材料及其制備方法

用于包裝的聚氨酯泡沫材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種用于包裝的聚氨酯泡沫材料及其制備方法。用于包裝的聚氨酯泡沫材料由A組分和B組分組成，A組分：聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、色漿；B組分為多次甲基多苯基多異氰酸酯。本發明是在常溫、常壓下進行，工藝簡單，易操作，揮發低，無三廢，產品質量穩定。
【專利說明】
用于包裝的聚氨酯泡沬材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種用于包裝的聚氨酯泡沫材料及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，對于各類燈飾等易碎物品、精密儀器、機件等商品的包裝，市面上普遍采用 聚苯乙烯泡沫(EPS)材料，該類材料具有一定的減震性，但是也存在多個問題:首先是可降 解性差，形成嚴重的白色污染;其次是該材料的密度相對固定，無法調整;另外一點是，該類 材料往往需要預先在模具中成型，其最終產品形狀固定，必須根據要包裝的物品外形先定 制好模具再生產。
[0003] 聚氨酯泡沫材料成型快，可以直接對待包裝物的空腔進行澆筑成型;密度范圍廣， 可根據待包裝物情況自由調整泡沫密度，操作方便;全水發泡的聚氨酯材料基本不含有毒 揮發物，且易于降解。
[0004] 硬質聚氨酯泡沫塑料彈性不足，無法作為包裝材料，而軟質聚氨酯泡沫塑料則強 度不夠，作為包裝材料不能起到很好的保護作用，常規的半硬質聚氨酯泡沫塑料雖然具有 一定的吸能作用，但是由于其主體聚醚往往全部是低官能度、高分子量軟泡聚醚，內部強度 不足，制備的泡沫往往只能用來包裝輕量的玻璃制品，對于金屬制品則仍無法起到足夠的 保護作用。若將硬泡體系和軟泡體系混雜在一起，兼顧彈性和強度，則面臨著體系相容性不 足、泡沫易塌泡等各種問題，需要對配方體系進行精密的設計。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種用于包裝的聚氨酯泡沫材料，軟硬泡體系相結合，可以 根據包裝物情況調整密度范圍，且相容性佳、發泡過程平穩;本發明同時提供了用于包裝的 聚氨酯泡沫材料的制備方法，科學合理、簡單易行。
[0006] 本發明所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，由A組分和B組分組成，A組分與B組分 的重量比為100:100,其中，
[0007] 以A組分總質量為100%計，A組分： 聚醚多元醇A 30-50% 聚醚多元醇B 20-30%
[0008] 聚醚多元醇C 15-20% 泡沫穩定劑 0.6-0.8% 水 5-20% 催化劑A 0.5-2%
[0009] 催化劑B 0-1% 色漿 0.5-1%;
[0010] B組分為多次甲基多苯基多異氰酸酯。
[0011] 所述的聚醚多元醇A為甘油起始劑，環氧丙烷為主聚合單體，環氧乙烷聚合封端的 分子量為5000-6000的高活性聚醚;優選YEP-330N(-諾威新材料公司市售產品）。
[0012]所述的聚醚多元醇B為蔗糖、甘油復合起始劑，官能度為4.5-5.0，羥值為430-470mgK0H/g的硬泡聚醚;優選YNW-8345 (-諾威新材料公司市售產品）。
[0013] 所述的聚醚多元醇C為甘油起始劑，分子量500-1000,聚合單體為環氧丙烷的聚 醚;優選YNW-305或YNW-310 (-諾威新材料公司市售產品）。
[0014] 所述的泡沫穩定劑為泡沫穩定劑A或泡沫穩定劑B中的一種或兩種;其中，泡沫穩 定劑A為非水解型高效軟泡硅油，優選L-580(邁圖公司市售產品）；泡沫穩定劑B為非水解型 常規硬泡硅油，優選L-6868(邁圖公司市售產品）。
[0015] 所述的水與泡沫穩定劑的量占 A組分的重量百分數需滿足如下關系：當水為5-8% 時，泡沫穩定劑A為0，泡沫穩定劑B為0.6-0.8 % ;當水為8-15 %時，泡沫穩定劑A為0.3_ 0.4 %，泡沫穩定劑B為0.3-0.4 % ;當水為15-20 %時，泡沫穩定劑A為0.6-0.8 %，泡沫穩定 劑B為0。
[0016]所述的催化劑A為叔胺類耐水解催化劑，優選A-1 (雙（二甲氨基乙基)醚70%的一 縮二丙二醇溶液)和A_33(三乙烯二胺33%的丙二醇溶液)的混合物，其質量比為1:3-3:1。
[0017] 所述的催化劑B為鉀鹽類聚氨酯三聚催化劑，優選異辛酸鉀。
[0018] 本發明所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料的制備方法，步驟如下：
[0019] (1)A組分的制備:將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C裝入反應 釜中攪拌，然后加入稱量好的泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、色漿，在常溫下反應，攪拌 2-3小時，即可裝桶；
[0020] (2)B組分的制備:將多次甲基多苯基多異氰酸酯稱量備用；
[0021] (3)將A組分與B組分按重量比100:100通過澆注機或手工電鉆攪拌混合均勻，注入 需包裝的物體空腔或模具中，制得泡沫材料。
[0022] 本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：
[0023] 1、本發明是在常溫、常壓下進行，工藝簡單，易操作，揮發低，無三廢，產品質量穩 定；
[0024] 2、本發明通過精密的配方體系設計，得到軟硬泡相結合的聚氨酯泡沫包裝材料， 產品可以根據包裝物情況調整密度范圍，且相容性佳、發泡過程平穩。
【具體實施方式】
[0025] 以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0026] 實施例1
[0027] (1)制備 A 組分：100kg，分別稱取 YEP-330N、50kg，YNW-8345、21kg，YNW-310、20kg， 1^-6868、0.81^，水、51^4-1、11^4-33、0.71^，異辛酸鉀、0.51^，色漿、11^。將稱量好的聚醚 多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、色漿，依次加入反 應釜中，在常溫下攪拌2小時，取樣檢測合格后，即可裝桶。
[0028] (2)B組分:多次甲基多苯基多異氰酸酯，100kg，稱量備用。
[0029] (3)將A組分與B組分按重量比100:100,通過澆注機注入模具中，經過成型熟化，制 得產品，經檢測產品性能指標如表1所示。
[0030] 實施例2
[0031] (1)制備 A 組分：100kg，分別稱取 YEP-330N、40kg，YNW-8345、28kg，YNW-305、20kg， 1^-580、0.31^兒-6868、0.31^，水、81^4-1、1.31^4-33、0.61^，異辛酸鉀、11^，色漿、0.51^。 將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、 色漿，依次加入反應釜中，在常溫下攪拌2小時，取樣檢測合格后，即可裝桶。
[0032] (2)B組分:多次甲基多苯基多異氰酸酯，100kg，稱量備用。
[0033] (3)將A組分與B組分按重量比100:100,通過手電鉆攪拌均勻混合，注入待包裝物 空腔，經過成型熟化，制得產品，經檢測產品性能指標如表1所示。
[0034] 實施例3
[0035] (1)制備 A 組分：100kg，分別稱取 YEP-330N、36kg，YNW-8345、25kg，YNW-305、15kg， L-580、0 · 8kg，水、20kg，A-l、1 · lkg，A-33、0 · 5kg，異辛酸鉀、0 · 8kg，色漿、0 · 8kg。將稱量好的 聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、色漿，依次加 入反應釜中，在常溫下攪拌2小時，取樣檢測合格后，即可裝桶。
[0036] (2)B組分:多次甲基多苯基多異氰酸酯，100kg，稱量備用。
[0037] (3)將A組分與B組分按重量比100:100,通過澆注機注入模具中，經過成型熟化，制 得產品，經檢測產品性能指標如表1所示。
[0038] 表1實施例1-3制得的產品基本性能指標
[0039]
[0040]
【主權項】
1. 一種用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于由A組分和B組分組成，A組分與B組分 的重量比為100:100,其中， 以A組分總質量為100 %計，A組分： 聚醚多元醇A 30-50% 聚醚多元醇B 20-30% 聚醚多元醇C 15-20% 泡沫穩定劑 0.6-0.8% 水 5-20% 催化劑A 0.5-2% 催化劑B 0-1% 色漿 0.5-1%; B組分為多次甲基多苯基多異氰酸酯。2. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的聚醚多元醇A 為甘油起始劑，環氧丙烷為主聚合單體，環氧乙烷聚合封端的分子量為5000-6000的高活性 聚醚。3. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的聚醚多元醇B 為蔗糖、甘油復合起始劑，官能度為4.5-5.0，羥值為430-470mgK0H/g的硬泡聚醚。4. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的聚醚多元醇C 為甘油起始劑，分子量500-1000,聚合單體為環氧丙烷的聚醚。5. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的泡沫穩定劑 為泡沫穩定劑A或泡沫穩定劑B中的一種或兩種;其中，泡沫穩定劑A為非水解型高效軟泡硅 油，泡沫穩定劑B為非水解型常規硬泡硅油。6. 根據權利要求5所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的水與泡沫穩 定劑的量占 A組分的重量百分數需滿足如下關系：當水為5-8%時，泡沫穩定劑A為0,泡沫穩 定劑B為0.6-0.8 % ;當水為8-15 %時，泡沫穩定劑A為0.3-0.4 %，泡沫穩定劑B為0.3_ 0.4 % ;當水為15-20 %時，泡沫穩定劑A為0.6-0.8 %，泡沫穩定劑B為0。7. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的催化劑A為叔 胺類耐水解催化劑。8. 根據權利要求1所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料，其特征在于所述的催化劑B為鉀 鹽類聚氨酯三聚催化劑。9. 一種權利要求1-8任一所述的用于包裝的聚氨酯泡沫材料的制備方法，其特征在于 步驟如下： (1) A組分的制備:將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C裝入反應釜中 攪拌，然后加入稱量好的泡沫穩定劑、水、催化劑A、催化劑B、色漿，在常溫下反應，攪拌2-3 小時，即可裝桶； (2) B組分的制備:將多次甲基多苯基多異氰酸酯稱量備用；
【文檔編號】C08G18/16GK106008889SQ201610628590
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月1日
【發明人】寧曉龍, 馬海晶, 董衛, 程鑄洪
【申請人】山東諾威新材料有限公司, 山東一諾威新材料有限公司