一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及緩沖材料領(lǐng)域，具體是一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，基于減輕環(huán)境負(fù)荷的觀點，尋求從植物資源得到的源自植物的樹脂，代替 以石油資源為原料的源自石油的樹脂。即，源自植物的樹脂，由從一邊吸收空氣中的〇) 2、一 邊通過光合作用生長的植物得到的原料形成，對應(yīng)于即使通過使用后的燃燒處理將co2排 放到大氣中，結(jié)果也不會導(dǎo)致大氣中的co 2量增加，即所謂的碳中和，因此，作為一種有助 于減輕環(huán)境負(fù)荷的材料而引人注目。
[0003] 聚氨酯就是一種典型的可碳中和的樹脂，聚氨酯的原料所使用的多元醇成分，迄 今為止，已知有以源自石油的聚醚多元醇、聚酯多元醇為代表的多元醇，另外，還有已知使 用源自植物的作為蓖麻油或蓖麻油衍生物的蓖麻油類多元醇。
[0004] 一方面，聚氨酯復(fù)合緩沖材料由于具有優(yōu)異的緩沖性，被廣泛用于汽車等車輛用 坐墊上，還可在車禍時，有效保護人體安全?；谕瑯拥脑?，聚氨酯緩沖材料還被廣泛應(yīng) 用在汽車前后保險杠上，可有效減少汽車碰撞事故后的損害程度；用在直升機的停機坪上， 具有很好的減震和緩沖效果；用在鞋墊或者鞋底上，可極大的減輕了行走過程中與地面的 沖擊，能夠較好的保護腳部，大大減緩了行走疲勞，避免運動傷害。用在人體關(guān)鍵部分的護 具上，可防止摔倒后的骨折等運動傷害。但對于中高端汽車市場，不僅要求坐墊在坐時具有 良好的緩沖感，還要求具有很均衡地硬度和回彈性（即不過硬也不過軟)，以及優(yōu)異的耐久 性(長期使用后，彈性、硬度、厚度等變化小)。
[0005] 另一方面，國內(nèi)目前生產(chǎn)的聚氨酯汽車緩沖墊不能滿足抗菌的要求，因此只能用 于低端汽車市場或者其他一些對抗菌要求不高的市場。國際上抗菌型汽車緩沖塊的制備起 源于上個世紀(jì)90年代，以無機銀離子抗菌劑和有機香草醛類抗菌劑為主，但是這些抗菌劑 耐熱性差，易水解，有效期短，難以滿足中高端汽車市場的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法，用于得到有 助于減少環(huán)境負(fù)荷、很均衡地硬度和回彈性、優(yōu)異的耐久性，以及良好的抗菌能力的高性能 聚氨酯復(fù)合緩沖材料的源自植物的組合物。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法，具體步驟為： (1)抗菌型多元醇的制備：將源自植物的聚酯多元醇升溫到80°C~90°C，全部融化后， 向聚酯多元醇中加入占聚酯多元醇總重量1%~3%的中藥抗菌組合物，以及占聚酯多元醇 總重量4±0. 5%的酯類有機磺酸鹽、叔胺類催化劑、水和有機硅氧烷的混合物，攪拌均勻， 即制得抗菌型多元醇； 所述源自植物的聚酯多元醇為至少具有由每分子中含有2~6個羥基的多元醇1摩爾 與從植物油得到的碳原子數(shù)15個以上的羥基羧酸5~28摩爾縮合而形成的聚酯多元醇； 且其酸值為〇? 1~10mgK0H/g，羥基值為20~160mgK0H/g ; 所述中藥抗菌組合物按照重量份的組分為金銀花提取物3~5份、蛇莓提取物3~5 份、穿心蓮提取物3~5份、薄荷提取物1~3份、車前草提取物1~3份、黃芩提取物1~ 3份、透骨草提取物1~3份、大蒜提取物1~3份、蒲公英提取物1~3份、魚腥草提取物 1~3份； 所述酯類有機磺酸鹽、叔胺類催化劑、水與有機硅氧烷的質(zhì)量比為20:1~2:1~ 2:1 ~2 ; (2) 預(yù)聚體的制備：將聚醚多元醇、占聚醚多元醇總重量3%~5%的納米玻璃微粉、占聚 醚多元醇總重量2%~4%的酯類有機磺酸鹽、鈦酸類催化劑、水與有機硅氧烷的的混合物按 比例放入反應(yīng)釜中，快速升溫到80°C~90°C，并在80°C~90°C和氮氣保護下加入改性的 異氰酸酯，反應(yīng)1~2小時獲得預(yù)聚體，該預(yù)聚體中異氰酸酯基（-NC0)含量為6%~9% ; 所述聚醚多元醇的總不飽和度為0.050meq/g以下的低單醇多元醇，其由官能團數(shù)為 2~8的活性氫化合物與包括環(huán)氧乙燒的環(huán)氧燒聚合而得到的、羥基值為10~40mgK0H/g 的聚醚多元醇； 所述酯類有機磺酸鹽、鈦酸類催化劑、水與有機硅氧烷的質(zhì)量比為20:1~2:1~ 2:1 ~2 ; 所述改性的異氰酸酯的制備：過量的二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)與碳化二亞胺反 應(yīng)制備異氰酸酯基（-NC0)含量20%~26%的改性的異氰酸酯； (3) 共混：將步驟（1)所得抗菌型多元醇與步驟（2)所得預(yù)聚體按質(zhì)量比1 :1~2在澆 注機混合頭的混合區(qū)混合均勻，制得的混合物料； (4) 澆注成型：將步驟（3)制得的混合物料快速注入到40°C~70°C的硫化機上，快速合 模，硫化15~30min，脫模，得到饒注成型的樣件； (5) 后硫化工藝：將步驟（4)制得的澆注成型的樣件放置在100°C~120°C烘箱內(nèi)后硫 化12~36h，即得到高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料。
[0008] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述聚酯多元醇為選自蓖麻油、氫化蓖麻油、由蓖麻油 脂肪酸縮合物構(gòu)成的聚酯多元醇，由氫化蓖麻油脂肪酸縮合物構(gòu)成的聚酯多元醇，羥基化 大豆油和由羥基化大豆油脂肪酸縮合物構(gòu)成的聚酯多元醇中的1種或2種以上。
[0009] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述聚酯多元醇的酸值為4~6mgK0H/g，羥基值為 50 ~100mgK0H/g。
[0010]作為本發(fā)明進一步的方案：所述聚醚多元醇由官能團數(shù)為4~6的活性氫化合物 與包括環(huán)氧乙烷的環(huán)氧烷聚合而得到的、羥基值為20~30mgK0H/g的聚醚多元醇。
[0011]作為本發(fā)明進一步的方案：所述中藥抗菌組合物按照重量份的組分為金銀花提取 物4份、蛇莓提取物4份、穿心蓮提取物4份、薄荷提取物2份、車前草提取物2份、黃芩提 取物2份、透骨草提取物2份、大蒜提取物2份、蒲公英提取物2份、魚腥草提取物2份。 [0012] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述酯類有機磺酸鹽選自鄰苯二甲酸二甲酯磺酸鈉、 間苯二甲酸二甲酯磺酸鹽、對苯二甲酸酯磺酸鈉、鄰苯二甲酸二乙二醇酯磺酸鈉、間苯二甲 酸二乙二醇酯磺酸鈉、對苯二甲酸二乙醇酯磺酸鈉中的1種或2種以上。
[0013]作為本發(fā)明進一步的方案：所述叔胺類催化劑選自N，N-二丙基-1-丙胺，N，N-二 甲基苯胺，1，4二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷中的1種或2種以上。
[0014]作為本發(fā)明進一步的方案：所述鈦酸類催化劑選自鈦酸甲酯、鈦酸乙酯、鈦酸丙 酯、鈦酸丁酯中的1種或2種以上。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明制備高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的原料大多源自植物，因此對應(yīng)于最近的面向 地球環(huán)境保護的社會動向，能夠有助于減少環(huán)境負(fù)荷。
[0016] 本發(fā)明制備高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料具有很均衡地硬度和回彈性，以及優(yōu)異的 耐久性。
[0017] 本發(fā)明制備高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料中中藥抗菌組合物能夠替代化學(xué)抑菌劑 殺滅抑制糞大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌等常規(guī)細(xì)菌和馬拉色菌等皮膚真菌，該高 性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料具有止癢、滅菌、去肩、護膚的作用，對皮膚不產(chǎn)生刺激和毒副作 用，同時具有低成本和不污染環(huán)境的優(yōu)勢。
[0018] 本發(fā)明制備高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料可廣泛應(yīng)用于高端汽車坐墊、鞋墊、護具 等領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。
[0020] 實施例1 一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法，具體步驟為： (1) 抗菌型多元醇的制備：將源自植物的聚酯多元醇升溫到80°C，全部融化后，向聚酯 多元醇中加入占聚酯多元醇總重量1%的中藥抗菌組合物，以及占聚酯多元醇總重量3. 5% 的酯類有機磺酸鹽、叔胺類催化劑、水和有機硅氧烷的混合物，攪拌均勻，即制得抗菌型多 元醇； (2) 預(yù)聚體的制備：將聚醚多元醇、占聚醚多元醇總重量3%的納米玻璃微粉、占聚醚多 元醇總重量2%的酯類有機磺酸鹽、鈦酸類催化劑、水與有機硅氧烷的的混合物按比例放入 反應(yīng)釜中，快速升溫到80°C，并在80~90°C和氮氣保護下加入改性的異氰酸酯，反應(yīng)1小 時獲得預(yù)聚體，該預(yù)聚體中異氰酸酯基（-NC0)含量為6%~7% ; (3) 共混：將步驟（1)所得抗菌型多元醇與步驟（2)所得預(yù)聚體按質(zhì)量比1 :1在澆注機 混合頭的混合區(qū)混合均勻，制得的混合物料； (4) 澆注成型：將步驟（3)制得的混合物料快速注入到40°C的硫化機上，快速合模，硫 化15min，脫模，得到饒注成型的樣件； (5) 后硫化工藝：將步驟（4)制得的澆注成型的樣件放置在100°C烘箱內(nèi)后硫化12~ 36h，即得到高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的產(chǎn)品A。
[0021] 實施例2 一種高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的制備方法，具體步驟為： (1)抗菌型多元醇的制備：將源自植物的聚酯多元醇升溫到85°C，全部融化后，向聚酯 多元醇中加入占聚酯多元醇總重量2%的中藥抗菌組合物，以及占聚酯多元醇總重量4%的 酯類有機磺酸鹽、叔胺類催化劑、水和有機硅氧烷的混合物，攪拌均勻，即制得抗菌型多元 醇； (2) 預(yù)聚體的制備：將聚醚多元醇、占聚醚多元醇總重量4%的納米玻璃微粉、占聚醚多 元醇總重量3%的酯類有機磺酸鹽、鈦酸類催化劑、水與有機硅氧烷的的混合物按比例放入 反應(yīng)釜中，快速升溫到85°C，并在85°C和氮氣保護下加入改性的異氰酸酯，反應(yīng)1. 5小時 獲得預(yù)聚體，該預(yù)聚體中異氰酸酯基（-NCO)含量為7%~8%; (3) 共混：將步驟（1)所得抗菌型多元醇與步驟（2)所得預(yù)聚體按質(zhì)量比1 :1. 5在澆注 機混合頭的混合區(qū)混合均勻，制得的混合物料； (4) 澆注成型：將步驟（3)制得的混合物料快速注入到55°C的硫化機上，快速合模，硫 化20min，脫模，得到澆注成型的樣件； (5) 后硫化工藝：將步驟（4)制得的澆注成型的樣件放置在110°C烘箱內(nèi)后硫化24h， 即得到高性能聚氨酯復(fù)合緩沖材料的產(chǎn)品B。
[0022] 實施例3 一種高性能聚