聚氨酯仿木制品用组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法

摘要

本申请涉及一种聚氨酯仿木制品用组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。该组合聚醚包括下述质量份数的组分：50‑60份第一聚醚多元醇、35‑45份第二聚醚多元醇、5‑10份第三聚醚多元醇、2‑3份泡沫稳定剂、1.5‑2.5份催化剂、和0.5‑0.7份发泡剂。其中：第一聚醚多元醇在25℃时粘度为3200±500mPa·s、羟值为425‑455mgKOH/g；第二聚醚多元醇在25℃时粘度为1500±500mPa·s、羟值为400‑460mgKOH/g；第三聚醚多元醇在25℃时粘度为500±100mPa·s、羟值为54.5‑57.5mgKOH/g。该组合聚醚制得的聚氨酯仿木制品具有高韧性、可弯折、适用于圆顶，弧形家具/墙面装饰等优点。

权利要求

1.一种聚氨酯仿木制品用组合聚醚，其特征在于，包括下述质量份数的组分：50-60份第一聚醚多元醇、35-45份第二聚醚多元醇、5-10份第三聚醚多元醇、2-3份泡沫稳定剂、

1.5-2.5份催化剂、和0.5-0.7份发泡剂；

其中：

所述第一聚醚多元醇为聚醚多元醇YD-8669，其在25℃时粘度为3200±500mPa∙s、羟值为425-455mgKOH/g；

所述第二聚醚多元醇为聚醚多元醇NJ-8220，其在25℃时粘度为1500±500mPa•s、羟值为400-460mgKOH/g；及所述第三聚醚多元醇为醚多元醇YNW-551C，其在25℃时粘度为500±100mPa•s、羟值为

54.5-57.5mgKOH/g。

2.如权利要求1所述的聚氨酯仿木制品用组合聚醚，其特征在于，所述泡沫稳定剂为硅酮类泡沫稳定剂；和/或，所述发泡剂为水。

3.如权利要求1所述的聚氨酯仿木制品用组合聚醚，其特征在于，所述催化剂为胺类催化剂和/或有机金属催化剂。

4. 如权利要求3所述的聚氨酯仿木制品用组合聚醚，其特征在于，所述胺类催化剂为叔胺类催化剂，所述叔胺类催化剂包括催化剂Dabco BX405和催化剂TMR-35，其中所述Dabco BX405和所述TMR-35的质量比为2:(1-2)。

5.一种聚氨酯仿木制品用聚氨酯原料组合物，其特征在于，其包括如权利要求1～4任一项所述的聚氨酯仿木制品用组合聚醚和异氰酸酯，其中所述组合聚醚和所述异氰酸酯的质量比为1:1.0-1:1.1。

6.如权利要求5所述的聚氨酯原料组合物，其特征在于，所述异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，所述聚合二苯基甲烷二异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

7. 一种聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将如权利要求1～4任一项所述的聚氨酯仿木制品用组合聚醚的各组分混合均匀；及加入异氰酸酯混合均匀后，在预定温度下发泡，制得所述聚氨酯泡沫，其中所述组合聚醚和所述异氰酸酯的质量比为1:1.0～1:1.1。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述组合聚醚的各组分在具有安全装置的混合容器中混合均匀，其中，所述具有安全装置的混合容器为不锈钢混合釜；和/或，所述组合聚醚的各组分的混合时间为0.5-1小时；和/或，所述组合聚醚和所述异氰酸酯的混合物使用高压发泡机在20-25℃下发泡。

9.一种聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚氨酯泡沫通过如权利要求7～8任一项所述制备方法制得。

说明书

聚氨酯仿木制品用组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫

及其制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及聚氨酯技术领域，尤其涉及一种聚氨酯仿木制品用组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚氨酯是一种性能优异的高分子材料，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘接性，其产品涉及轻功、化工、纺织、医疗、电子、建筑、汽车、航天等多个领域，被誉为“第五大塑料”。

[0003] 上世纪90年代开始，聚氨酯被应用到我国的家装、家具行业，而在2005年左右，开始得到大规模的推广，聚氨酯仿木制品重量比木材轻，强度及表面硬度比木材高，且可以通过模具发泡成型，制成各种复杂精致的花纹，省去了木材雕刻加工的人工。聚氨酯仿木制品成本也要比实木低，可利用率高，可以大大节约家装、家具厂的生产成本。

[0004] 随着家装行业的发展，具有地域特色的建筑(如新疆地域特色的圆顶设计)、家装过程中弧面家具/墙体设计等也越来越多。在这种情况下，普通木质类、石膏类、塑料类、传统的聚氨酯仿木类硬质装饰线条因为韧性较差、无法完全或无法在弧形墙面上镶嵌，已经很难再满足加工、装饰的需求。

[0005] 因此，亟需开发一种新型聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫来解决上述问题。

发明内容

[0006] 本申请要解决的技术问题是为了克服现有技术中在常规聚氨酯(PU)泡沫制品、木质类、石膏类产品韧性差，不能弯折等缺点，而提供了一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。在一些实施方式中，本申请的聚氨酯泡沫制成的PU软仿木线条，采用了本申请的组合聚醚，在保证了原有线条表面硬度的前提下，显著提升了线条的柔韧性，从而满足弧形家具/墙体的装饰需求。

[0007] 本申请的一方面在于提供一种聚氨酯仿木制品用组合聚醚，包括下述质量份数的组分：50-60份第一聚醚多元醇、35-45份第二聚醚多元醇、5-10份第三聚醚多元醇、2-3份泡沫稳定剂、1.5-2.5份催化剂、和0.5-0.7份发泡剂。其中：第一聚醚多元醇在25℃时粘度为3200±500mPa·s、羟值为425-455mgKOH/g；第二聚醚多元醇在25℃时粘度为1500±
500mPa·s、羟值为400-460mgKOH/g；第三聚醚多元醇在25℃时粘度为500±100mPa·s、羟值为54.5-57.5mgKOH/g。

[0008] 在一些实施方式中，第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、第三聚醚多元醇的粘度可分别独立地为本领域常规粘度，例如为动力粘度。该动力粘度一般采用旋转粘度计测得。

[0009] 在一些实施方式中，第一聚醚多元醇为河北亚东化工集团有限公司生产的牌号为YD-8669的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述第一聚醚多元醇总质量的百分比。

[0010] 在一些实施方式中，第二聚醚多元醇为句容宁武新材料有限公司生产的牌号为NJ-8220的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述第二聚醚多元醇总质量的百分比。

[0011] 在一些实施方式中，第三聚醚多元醇为山东一诺威新材料有限公司生产的牌号为YNW-551C的聚醚多元醇，其水分含量一般为0.1％以下，百分比为水的质量占所述第三聚醚多元醇总质量的百分比。

[0012] 在一些实施方式中，泡沫稳定剂可为本领域常规的泡沫稳定剂，包括硅酮类泡沫稳定剂。在一些实施方式中，硅酮类泡沫稳定剂为南京美思德新材料有限公司生产的牌号为AK-8818的硅酮类泡沫稳定剂。

[0013] 在一些实施方式中，催化剂可为本领域常规的催化剂，包括胺类催化剂和/或有机金属催化剂。

[0014] 在一些实施方式中，胺类催化剂为叔胺类催化剂。在一些实施方式中，该叔胺类催化剂是一种复合催化剂，包括Dabco BX405和TMR-35，其中，Dabco BX405和TMR-35的质量比为2:(1-2)。

[0015] 在一些实施方式中，发泡剂为水。

[0016] 在一些实施方式中，发泡剂为去离子水。

[0017] 本申请的另一方面还提供一种聚氨酯仿木制品用聚氨酯原料组合物，其包括上述聚氨酯仿木制品用组合聚醚和异氰酸酯，其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.0-1:1.1。

[0018] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.05-1:1.1。

[0019] 在一些实施方式中，异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(简称聚合MDI)。该聚合二苯基甲烷二异氰酸酯为混合物，包括纯二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

[0020] 在一些实施方式中，聚合MDI为烟台万华生产的型号为PM200的聚合MDI，其中，PM200中聚合二苯基甲烷二异氰酸酯的质量含量为51.3％。

[0021] 本申请还提供了一种聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫的制备方法，其包括下述步骤：将上述的电热水器用组合聚醚的各组分混合均匀；加入异氰酸酯混合均匀后，在一定温度下发泡，制得聚氨酯泡沫，其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.0～1:1.1，更佳地为1:1.05-1:1.1。

[0022] 在一些实施方式中，组合聚醚的各组分在具有安全装置的混合容器中混合均匀。其中，具有安全装置的混合容器为混合釜，在一些实施方式中，该混合釜为不锈钢混合釜。

[0023] 在一些实施方式中，组合聚醚的各组分的混合时间为0.5-1小时，更佳地为0.6-0.8小时。

[0024] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯的混合物使用高压发泡机进行发泡。

[0025] 在一些实施方式中，将组合聚醚和异氰酸酯的混合物注人到模具内进行发泡。

[0026] 在一些实施方式中，发泡温度为20-25℃，更佳地为21-23℃。

[0027] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯在使用前不予混合，一般是即混合即用。

[0028] 本申请还提供了一种聚氨酯泡沫，该聚氨酯泡沫通过上述聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫的制备方法制得。

[0029] 在一些实施方式中，该聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。

[0030] 在一些实施方式中，该聚氨酯泡沫可用作聚氨酯(PU)软仿木线条。

[0031] 在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本申请各较佳实例。

[0032] 与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

[0033] (1)本申请的聚氨酯仿木制品与常规聚氨酯仿木材料相比较具有高韧性、可弯折、适用于圆顶，弧形家具/墙面装饰等优点。

[0034] (2)本申请的聚氨酯仿木制品与常规石膏类、木材类产品相比较具有如下优点：

[0035] a)材料的稳定性好：产品不变形、不开裂、不腐烂、抗腐蚀、耐霉变、耐酸碱、不易受潮发黄、不遭虫蛀、不生白蚁、不吸水、不渗水、可直接水洗。

[0036] b)绿色环保：无辐射、不挥发、高温分解后不产生任何对人体有害的气体。

[0037] c)易于加工：材质均匀，可锯、可刨、可锉，安装几乎没有废料，经济环保。

[0038] d)着色性好：可以在表面涂抹各种颜色的水性和油性漆，着色后维持时间长。

[0039] e)高隔热性，是优良的隔热产品，不会产生冷热桥。

[0040] (3)本申请的聚氨酯仿木线条安装简单，表面花纹的立体感较强，正确安装的表现效果要优于石膏线条。

[0041] (4)本申请采用水作为发泡剂，具有零污染等优点。

具体实施方式

[0042] 现有技术中的常规聚氨酯(PU)泡沫制品、木质类、石膏类产品韧性差，不能弯折。

[0043] 本申请涉及一种聚氨酯仿木制品用组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。尤其是针对用作软仿木线条的聚氨酯泡沫制品，在保证了原有线条表面硬度的前提下，显著提升了线条的柔韧性，从而满足弧形家具/墙体的装饰需求。

[0044] 除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

[0045] 本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。

[0046] 关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。

[0047] 术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，出来对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。

[0048] 本申请聚氨酯仿木制品用组合聚醚，包括下述质量份数的组分：50-60份第一聚醚多元醇、35-45份第二聚醚多元醇、5-10份第三聚醚多元醇、2-3份泡沫稳定剂、1.5-2.5份催化剂、和0.5-0.7份发泡剂。其中：第一聚醚多元醇在25℃时粘度为3200±500mPa·s、羟值为425-455mgKOH/g；第二聚醚多元醇在25℃时粘度为1500±500mPa·s、羟值为400-460mgKOH/g；第三聚醚多元醇在25℃时粘度为500±100mPa·s、羟值为54.5-57.5mgKOH/g。

[0049] 在一些实施方式中，第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇、第三聚醚多元醇的粘度可分别独立地为本领域常规粘度，例如为动力粘度。该动力粘度一般采用旋转粘度计测得。

[0050] 在一些实施方式中，第一聚醚多元醇为YD-8669，其水分含量一般为0.1％以下。

[0051] 在一些实施方式中，第二聚醚多元醇为NJ-8220，其水分含量一般为0.1％以下。

[0052] 在一些实施方式中，第三聚醚多元醇为YNW-551，其水分含量一般为0.1％以下。

[0053] 根据聚醚多元醇不同特性，包括但不限于官能度、粘度等，聚醚多元醇的选择和配比直接影响了聚氨酯泡沫材料的性能。

[0054] 本申请采用不同粘度、不同羟值的聚醚多元醇按照一定的配比进行搭配，制备的聚氨酯泡沫制品，能够达到表面邵氏硬度D50以上，弯折断裂角度大于300度，不但可以满足聚氨酯泡沫仿木制品的性能要求，因其高韧性、可弯折等优势，更可以制备聚氨酯(PU)软仿木线条，适用于圆顶，弧形家具/墙面装饰等。

[0055] 在一些实施方式中，泡沫稳定剂可为本领域常规的泡沫稳定剂，包括硅酮类泡沫稳定剂。在一些实施方式中，硅酮类泡沫稳定剂为AK-8818。

[0056] 在一些实施方式中，催化剂可为本领域常规的催化剂，包括胺类催化剂和/或有机金属催化剂。

[0057] 在一些实施方式中，胺类催化剂为叔胺类催化剂。在一些实施方式中，该叔胺类催化剂是一种复合催化剂，包括Dabco BX405和TMR-35，其中，Dabco BX405和TMR-35的质量比为2:(1-2)。

[0058] 在一些实施方式中，发泡剂为水，选取环保的水作为化学发泡剂，制备得到环保的聚氨酯泡沫制品。

[0059] 在一些实施方式中，发泡剂为去离子水。

[0060] 本申请的聚氨酯仿木制品用聚氨酯原料组合物，其包括上述聚氨酯仿木制品用组合聚醚和异氰酸酯，其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.0-1:1.1。

[0061] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.05-1:1.1。

[0062] 在一些实施方式中，异氰酸酯为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(简称聚合MDI)。该聚合二苯基甲烷二异氰酸酯为混合物，包括纯二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

[0063] 在一些实施方式中，聚合MDI为PM200，其中，PM200中聚合二苯基甲烷二异氰酸酯的质量含量为51.3％。

[0064] 本申请还提供了一种聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫的制备方法，其包括下述步骤：将上述的电热水器用组合聚醚的各组分混合均匀；加入异氰酸酯混合均匀后，在一定温度下发泡，制得聚氨酯泡沫，其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.0～1:1.1，更佳地为1:1.05-1:1.1。

[0065] 在一些实施方式中，组合聚醚的各组分在具有安全装置的混合容器中混合均匀。其中，具有安全装置的混合容器为混合釜，在一些实施方式中，该混合釜为不锈钢混合釜。

[0066] 在一些实施方式中，组合聚醚的各组分的混合时间为0.5-1小时，更佳地为0.6-0.8小时。

[0067] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯的混合物使用高压发泡机进行发泡。

[0068] 在一些实施方式中，将组合聚醚和异氰酸酯的混合物注人到模具内进行发泡。

[0069] 在一些实施方式中，发泡温度为20-25℃，更佳地为21-23℃。

[0070] 在一些实施方式中，组合聚醚和异氰酸酯在使用前不予混合，一般是即混合即用。

[0071] 本申请还提供了一种聚氨酯泡沫，该聚氨酯泡沫通过上述聚氨酯仿木制品用聚氨酯泡沫的制备方法制得。

[0072] 在一些实施方式中，该聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。

[0073] 在一些实施方式中，该聚氨酯泡沫可用作聚氨酯(PU)软仿木线条。

[0074] 实施例

[0075] 下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

[0076] 下述实施例中，所使用的各原料的来源如下：

[0077] 聚醚多元醇YD-8669：购于河北亚东化工集团有限公司。

[0078] 聚醚多元醇NJ-8220：购于句容宁武新材料有限公司。

[0079] 聚醚多元醇YNW-551C：购于山东一诺威新材料有限公司。

[0080] 硅酮类泡沫稳定剂AK-8818，购于南京美思德新材料有限公司。

[0081] 异氰酸酯为聚合MDI，购于烟台万华，型号PM200。

[0082] 在下述实施例中，聚氨酯泡沫通过下述方法来制备：

[0083] (1)组合聚醚的制备：将聚醚多元醇YD-8669、聚醚多元醇NJ-8220、聚醚多元醇YNW-551C、泡沫稳定剂AK-8818、催化剂Dabco BX405和TMR-35、和发泡剂去离子水按各自的重量份数加入不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀即可。

[0084] (2)聚氨酯泡沫的制备：将异氰酸酯PM200按照比例加入上述组合聚醚中，混合均匀后，在22℃下注入模具中发泡，制得聚氨酯泡沫软仿木线条。

[0085] 表1实施例1-3中组合聚醚的原料组合物及异氰酸酯的各组分的重量份数[0086]

[0087] 实施例1

[0088] 本实施例的组合聚醚的原料组合物及异氰酸酯的配比如表1所示。

[0089] 将50份聚醚多元醇YD-8669、45份聚醚多元醇NJ-8220、5份聚醚多元醇YNW-551C、2份泡沫稳定剂AK-8818、1.4份催化剂Dabco BX405、0.7份催化剂TMR-35、和0.7去离子水加入不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀。

[0090] 将110.0份异氰酸酯PM200加入上述组合聚醚中，混合均匀后，在22℃下注入模具中发泡，制得聚氨酯泡沫软仿木线条。

[0091] 实施例2

[0092] 本实施例的组合聚醚的原料组合物及异氰酸酯的配比如表1所示。

[0093] 将55份聚醚多元醇YD-8669、35份聚醚多元醇NJ-8220、10份聚醚多元醇YNW-551C、2.5份泡沫稳定剂AK-8818、1.0份催化剂Dabco BX405、0.6份催化剂TMR-35、和0.6去离子水加入不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀。

[0094] 将113.1份异氰酸酯PM200加入上述组合聚醚中，混合均匀后，在22℃下注入模具中发泡，制得聚氨酯泡沫软仿木线条。

[0095] 实施例3

[0096] 本实施例的组合聚醚的原料组合物及异氰酸酯的配比如表1所示。

[0097] 将60份聚醚多元醇YD-8669、35份聚醚多元醇NJ-8220、5份聚醚多元醇YNW-551C、3份泡沫稳定剂AK-8818、1.2份催化剂Dabco BX405、0.5份催化剂TMR-35、和0.5去离子水加入不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀。

[0098] 将115.7份异氰酸酯PM200加入上述组合聚醚中，混合均匀后，在22℃下注入模具中发泡，制得聚氨酯泡沫软仿木线条。

[0099] 效果实施例

[0100] 将实施例1-3制成聚氨酯泡沫与对比例产品(市售普通石膏线条和木质线条)进行比较，测试结果见下表2。

[0101] 表2

[0102]

[0103] 表2为实施例1～3所得聚氨酯(PU)软仿木线条和对比例1石膏线条、木质线条的密度、表面硬度和弯折断裂角度。

[0104] 由表2可知，本申请所得的聚氨酯(PU)泡沫制品，即PU软仿木线条在密度与石膏线条、木质线条相当的情况下，具有更高的抗弯折角度和更强的表面硬度。

[0105] 上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。