【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種聚氨酯凝膠及其制備方法，更具體地說涉及一種超低硬度聚氨酯凝膠及其制備方法，屬于高分子材料領域。
技術介紹
1、聚氨酯凝膠是指一類具有三維網絡結構的高分子聚合物，近年來廣泛應用于工業、醫療、美容、建筑和電子等領域。它通常是先將高活性聚醚多元醇和多異氰酸酯合成聚氨酯低聚物，活性氫物質((例如聚醚多元醇、聚酯多元醇、小分子多醇、小分子氨基多醇、小分子多元醇胺等)作為大分子網絡結構，再與擴鏈劑(如小分子醇、氨基聚醚多元醇或二胺等)、催化劑(例如叔氨、季氨鹽、堿金屬羧酸鹽、過渡金屬弱酸鹽等)以及其他助劑等混合后，通過澆筑成型、噴涂成型、壓縮成型和擠出成型等工藝而制造成為聚氨酯凝膠材料。
2、相較于傳統的有機硅凝膠和橡膠產品，這類聚氨酯凝膠通常因其優異的柔韌性而被賦予更多的應用場景。然而為了達到這種目的，傳統聚氨酯凝膠通常會有增塑劑的使用，這就不可避免的出現泄露的情況。同時，為了保證聚氨酯凝膠產品絕對的柔韌度，經常會出現產品表面與皮膚接觸后有殘留以及柔韌性和應力分散不能同時滿足需求的情況，極大的限制了其應用。
3、公開號為cn?111333804?a的中國專利公開了一種制備親膚性聚氨酯凝膠的聚氨酯體系，以環氧乙烷為主聚合單體的聚醚多元醇、改性mdi、催化劑以及如有合適添加的其他助劑混合而成，可用于休閑玩具、鼠標腕托，也可用于貼層比如枕頭的貼面、自行車坐墊貼面等，同時該聚氨酯凝膠的制備方法簡單，利于生產使用。但是由于增塑劑的添加，在其使用過程中不可避免的會出現增塑劑的泄露情況，不適合制造與皮膚直接接觸
4、綜上所述，目前市場上的聚氨酯凝膠材料存在增塑劑的泄露，及使用有殘留和不滿足應力分散等問題。因此開發一種無增塑劑泄露、手感軟糯q彈、使用時分散應力及使用無殘留的聚氨酯凝膠材料成為該行業的迫切需求。
技術實現思路
1、本專利技術解決了上述現有技術中存在的不足和問題，提供了一種超低硬度聚氨酯凝膠，該超低硬度聚氨酯凝膠主要采用高活性大分子聚醚多元醇作為聚氨酯凝膠主鏈，賦予其優異的柔韌性；具有氨氮結構的擴鏈劑對其進行擴鏈，同時能夠加速后熟化進程；有機鉍金屬催化劑能夠有效延長其操作時間使其滿足工藝要求而不縮短其后固化時間。該超低硬度聚氨酯凝膠的硬度范圍在邵a000示數8-邵a00示數25之間，具有應力分散支撐、粘彈性、無增塑劑添加和自粘接等優異性能，可廣泛應用于醫護領域的體位支撐、精密儀器件減震吸能的柔性封裝和體育休閑運動用品的粘彈性附件等。
2、本專利技術還提供該超低硬度聚氨酯凝膠的制備方法，制備方法簡單易行，條件溫和。
3、本專利技術是通過以下技術方案實現的：
4、本專利技術的超低硬度聚氨酯凝膠，由a組分和b組分組成，所述的a組分為異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物，通過多異氰酸酯和含有對異氰酸酯基團呈反應性的活性氫組分的高分子量聚醚多元醇混合進行預聚合反應而制得，異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的nco質量比為2％-20％，其中多異氰酸酯質量用量為20-30份，高分子量聚醚多元醇用量為70-80份；
5、所述的b組分由高分子量聚醚多元醇、擴鏈劑和催化劑組成，其中高分子量聚醚多元醇質量用量為80-99份，擴鏈劑用量2～5份，催化劑用量是催化劑與組份b物料的質量比為0.1-0.5:10000；
6、使用時將a、b兩組分的質量配比為a組分：b組分＝10-30：100比例進行混合均勻后得到超低硬度聚氨酯凝膠。
7、本專利技術上述的超低硬度聚氨酯凝膠，其進一步的技術方案是所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的nco質量比為4％-15％；a組分中所述的多異氰酸酯為十二烷基1,2～二異氰酸酯、己二異氰酸酯(hdi)、環己烷～1,3～二異氰酸酯、環己基異氰酸酯、六氫甲苯～2,4～二異氰酸酯、六氫苯基～1,4～二異氰酸酯、全氫化～二苯甲烷2,4～二異氰酸酯、亞苯基1,3～二異氰酸酯、亞苯基1,4～二異氰酸酯、3,3～二甲基4,4～二苯基二異氰酸酯、甲苯～2,4～二異氰酸酯(tdi)、甲苯～2,6～二異氰酸酯(tdi)、二苯乙烯1,4～二異氰酸酯、2,4’～二異氰酸酯(mdi)、4,4’～二異氰酸酯(mdi)、亞萘基～1,5～二異氰酸酯(ndi)、2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯中一種或其組合；a組分中所述的高分子量聚醚多元醇為官能度在2-6之間，羥值在9.4-168mg?koh/g之間，以甘油、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、季戊四醇或甘露醇或其組合為起始劑的聚醚多元醇，或者聚四氫呋喃醚二元醇或其組合；b組分中所述的高分子量聚醚多元醇為官能度在2-4之間，羥值為27.5-56mg?koh/g之間，以甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、二丙二醇或三丙二醇或其組合為起始劑，環氧乙烷封端比在13-23％之間的高分子量聚醚多元醇的一種或多種混合物，用量為90-98份；b組分中所述的擴鏈劑為小分子醇、氨基聚醚多元醇或二胺擴鏈劑中的一種或多種；b組分中所述的催化劑為胺類催化劑、有機金屬催化劑中的一種或其組合。再進一步的技術方案是所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的nco質量比為6％-8％；a組分中所述的多異氰酸酯為2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯或4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或其組合；a組分中所述的高分子量聚醚多元醇是起始劑為甘油、丙二醇和二丙二醇中的一種或他們的混合物為起始劑，官能度2-3之間，羥值為27.5-56mg?koh/g，環氧乙烷封端比為15-20％之間的高分子量聚醚多元醇；b組分中所述的高分子量聚醚多元醇的官能度在2-3之間；b組分中所述的擴鏈劑是1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、三乙醇胺或乙二胺起始的聚醚多元醇或二乙基甲苯二胺中的一種或其組合；所述的催化劑為三乙烯二胺、雙二甲胺基乙基醚、n-乙基嗎啉、n,n-二甲基環己胺、n,n-二甲基乙醇胺、4-甲基丁二胺、三乙胺、辛酸亞錫、二丁基錫二月桂酸酯、辛酸鋅、有機鉍金屬催化劑、醋酸甲、二巰基乙酸二辛基錫、環烷酸鈷中的一種或其組合。更進一步的技術方案是所述的擴鏈劑為乙二胺起始的聚醚多元醇，官能度為4，羥值在450-770mg?koh/g之間；所述的催化劑為三乙烯二胺或有機鉍金屬催化劑或其組合。更進一步的技術方本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超低硬度聚氨酯凝膠，由A組分和B組分組成，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的NCO質量比為4％-15％；A組分中所述的多異氰酸酯為十二烷基1,2～二異氰酸酯、己二異氰酸酯(HDI)、環己烷～1,3～二異氰酸酯、環己基異氰酸酯、六氫甲苯～2,4～二異氰酸酯、六氫苯基～1,4～二異氰酸酯、全氫化～二苯甲烷2,4～二異氰酸酯、亞苯基1,3～二異氰酸酯、亞苯基1,4～二異氰酸酯、3,3～二甲基4,4～二苯基二異氰酸酯、甲苯～2,4～二異氰酸酯(TDI)、甲苯～2,6～二異氰酸酯(TDI)、二苯乙烯1,4～二異氰酸酯、2,4’～二異氰酸酯(MDI)、4,4’～二異氰酸酯(MDI)、亞萘基～1,5～二異氰酸酯(NDI)、2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯中一種或其組合；A組分中所述的高分子量聚醚多元醇為官能度在2-6之間，羥值在9.4-168mg?KOH/g之間，以甘油、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、季戊四醇或甘露醇或其組合為起始劑的聚醚多元醇，或者聚四
3.根據權利要求2所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的NCO質量比為6％-8％；A組分中所述的多異氰酸酯為2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯或4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或其組合；A組分中所述的高分子量聚醚多元醇是起始劑為甘油、丙二醇和二丙二醇中的一種或他們的混合物為起始劑，官能度2-3之間，羥值為27.5-56mg?KOH/g，環氧乙烷封端比為15-20％之間的高分子量聚醚多元醇；B組分中所述的高分子量聚醚多元醇的官能度在2-3之間；B組分中所述的擴鏈劑是1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、三乙醇胺或乙二胺起始的聚醚多元醇或二乙基甲苯二胺中的一種或其組合；所述的催化劑為三乙烯二胺、雙二甲胺基乙基醚、N-乙基嗎啉、N,N-二甲基環己胺、N,N-二甲基乙醇胺、4-甲基丁二胺、三乙胺、辛酸亞錫、二丁基錫二月桂酸酯、辛酸鋅、有機鉍金屬催化劑、醋酸甲、二巰基乙酸二辛基錫、環烷酸鈷中的一種或其組合。
4.根據權利要求3所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的擴鏈劑為乙二胺起始的聚醚多元醇，官能度為4，羥值在450-770mg?KOH/g之間；所述的催化劑為三乙烯二胺或有機鉍金屬催化劑或其組合。
5.根據權利要求3所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的多異氰酸酯為2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯按照質量比42-50：49-56：1-2混合而成。
6.根據權利要求2所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的預聚合反應溫度為80±2℃，反應時間為3h以上；所述的A、B兩組分的質量配比為A組分：B組分＝15-25：100。
7.一種如權利要求1-6任一所述的超低硬度聚氨酯凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的超低硬度聚氨酯凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種超低硬度聚氨酯凝膠，由a組分和b組分組成，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的nco質量比為4％-15％；a組分中所述的多異氰酸酯為十二烷基1,2～二異氰酸酯、己二異氰酸酯(hdi)、環己烷～1,3～二異氰酸酯、環己基異氰酸酯、六氫甲苯～2,4～二異氰酸酯、六氫苯基～1,4～二異氰酸酯、全氫化～二苯甲烷2,4～二異氰酸酯、亞苯基1,3～二異氰酸酯、亞苯基1,4～二異氰酸酯、3,3～二甲基4,4～二苯基二異氰酸酯、甲苯～2,4～二異氰酸酯(tdi)、甲苯～2,6～二異氰酸酯(tdi)、二苯乙烯1,4～二異氰酸酯、2,4’～二異氰酸酯(mdi)、4,4’～二異氰酸酯(mdi)、亞萘基～1,5～二異氰酸酯(ndi)、2,4-二苯甲烷二異氰酸酯、2,2'-二苯甲烷二異氰酸酯和4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯中一種或其組合；a組分中所述的高分子量聚醚多元醇為官能度在2-6之間，羥值在9.4-168mg?koh/g之間，以甘油、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、季戊四醇或甘露醇或其組合為起始劑的聚醚多元醇，或者聚四氫呋喃醚二元醇或其組合；b組分中所述的高分子量聚醚多元醇為官能度在2-4之間，羥值為27.5-56mg?koh/g之間，以甘油、三羥甲基丙烷、丙二醇、二丙二醇或三丙二醇或其組合為起始劑，環氧乙烷封端比在13-23％之間的高分子量聚醚多元醇的一種或多種混合物，用量為90-98份；b組分中所述的擴鏈劑為小分子醇、氨基聚醚多元醇或二胺擴鏈劑中的一種或多種；b組分中所述的催化劑為胺類催化劑、有機金屬催化劑中的一種或其組合。
3.根據權利要求2所述的超低硬度聚氨酯凝膠，其特征在于，所述的異氰酸酯封端的聚氨酯低聚物的nco質量比為6％-8％；a組分中所述的多...
【專利技術屬性】
技術研發人員：童俊，吳慧斌，郭百濤，陳蓉，李正龍，
申請(專利權)人：聚力和成新材料江蘇有限公司，
類型：發明
國別省市：
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