[发明专利]一种吸水软质聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域，尤其涉及一种吸水软质聚氨酯泡沫及其制备方法。

背景技术

高吸水性树脂是近几十年来开发的一种具有三维网络空间结构的低交联度的新型功能高分子材料，它具有自身质量数十倍乃至数千倍的吸水能力，在加压或受热条件下也可以保持水分，但在干燥空气中可以缓慢地控制释放吸收的水分的能力。因此，它在农、林、园艺、医药、生理卫生、石油、化学化工、日用品、环境保护、建材、生化技术、食品等领域有着广泛的应用前景。

目前已有的高吸水性树脂，根据其制备原料不同大致分为三大系列：合成系、淀粉系和纤维素系。淀粉系原料来源丰富、绿色环保且吸水倍率较高，但该类树脂吸水后凝胶强度低，长期保水性差，且易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用；天然纤维素是世界上储量最大、无毒无害、价格低廉的可再生资源，但纤维素溶解困难，其主要应用集中在以纤维素衍生物为原料接枝聚合，这导致一般接枝率不高、组分分布不均匀，制得的吸水树脂存在微观相分离，导致最终产品吸水倍率不高；合成系发展最早、成熟品种最多，主要有聚丙烯腈类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸（盐）类或其共聚物等，尽管受制于原料成本高、不可生物降解和严重依赖于石油资源等缺点限制，但由于这些树脂的吸水和保水能力强，短期内依旧无法替代。软质聚氨酯泡沫由于合成工艺简单，且具有优良的韧性和回弹性，也被广泛应用于高吸水树脂领域。早在1991年，美国专利（U.S. Pat. No. 4,985,467）报道了一种高吸水性聚氨酯泡沫的制备方法，该法是通过在软质聚氨酯发泡的配方中，加入吸水性物质，使之充填到泡沫体中来获得一种高吸水性材料。国内也有类似添加型吸水性软质聚氨酯泡沫的研究报道（聚氨酯工业，2001,16:20-23；功能材料，2007,38:3381-3383；材料科学与工程学报，2007,25:587-589。），但由于泡沫骨架本身不具吸水能力或吸水能力较弱，吸水性物质是分散在泡沫体中，易随水析出，因此使用时受到一定的局限，从而影响其应用领域。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种韧性好、回弹效果好、吸水能力强、吸水稳定性好的吸水软质聚氨酯泡沫，同时提供一种所述吸水软质聚氨酯泡沫的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种吸水软质聚氨酯泡沫，由以下重量份的各组分组成：

聚合物多元醇                                  40-60份

聚乙二醇                                      40-60份

二异氰酸酯                                    30-50份

吸水性聚合物                                10-30份

发泡剂                                          2-4份

催化剂                                        0.5-1份

泡沫稳定剂                                      1-3份。

进一步的改进是：所述聚合物多元醇为聚环氧丙烷三元醇、聚四氢呋喃醚三元醇、聚己内酯三元醇中的任意一种，所述聚合物多元醇的摩尔质量为3000～5000 g/mol。

进一步的改进是：所述聚乙二醇的摩尔质量为1000～10000 g/mol。

进一步的改进是：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯。

进一步的改进是：所述吸水性聚合物为交联聚丙烯酸钠、淀粉和丙烯酸盐的交联共聚物、纤维素接枝交联聚丙烯酸钠中的任意一种，所述吸水性聚合物的粒径为50～300目。

进一步的改进是：所述发泡剂为蒸馏水。

进一步的改进是：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、三乙醇胺中的任意一种。

进一步的改进是：所述泡沫稳定剂为硅油。

一种吸水软质聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：

（1）组合聚醚的制备：按权利要求1所述的重量份数称取聚合物多元醇、聚乙二醇、发泡剂、催化剂和泡沫稳定剂，在40-65 ^oC下均匀搅拌5-20 min待用；