[发明专利]一种有机硅改性聚醚多元醇的制备及其应用

说明书

发明涉及化工新材料的合成及制备技术领域，公开了一种有机硅改性聚醚多元醇的制备及其应用，该方法能够有效的将有机硅氧聚合物和聚醚多元醇的优点进行化学融合，无需额外添加无机耐高低温材料，该方法明显优越于传统制备聚氨酯记忆海绵的方法。

技术领域

本发明涉及化工新材料的合成及制备技术领域，特别是一种有机硅改性聚醚多元醇的制备及其应用。

背景技术

聚氨酯记忆海绵，又称“慢回弹海绵”，当受外力作用时发生形变，外力消失时海绵会缓慢自动复原，整个过程像被记忆了一样，该材料已广泛应用于医疗保健、家具服装及工业包装等领域。

聚氨酯慢回弹海绵的制备主要成分是慢回弹专用聚醚多元醇和有机异氰酸酯，其中慢回弹聚醚多元醇的种类决定了慢回弹海绵的特点。当前国内外慢回弹聚醚多元醇种类繁多，羟值约100-300 mg KOH/g,分子量多在600-2000区间。

目前国内外慢回弹聚醚多元醇的主要特点就是适用性较广，下游配套较完善；存在的不足主要是产品质量较差，性能单一，主要是碳、氧原子等骨架构成，普遍存在聚氨酯慢回弹海绵对温度较为敏感、耐持久性低等现象。聚氨酯慢回弹海绵受温度的影响较大时，会存在柔顺性差、防水防油性降低，低温硬度增加、回弹时间增加，高温硬度降低、回弹时间缩短等缺点，这就大大限制其应用范围。

随着科技进步和聚氨酯工业的发展，人们对聚氨酯材料的要求越来越苛刻，单一性能优越的材料并不能满足社会生产和发展要求，性能优异的综合型材料倍受青睐。有机硅具备一定的耐高低温性能，由其改性的慢回弹聚醚多元醇不但具备有机硅的柔顺性和耐高低温性，更具备慢回弹聚醚多元醇的粘弹性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机硅改性聚醚多元醇的制备及其应用，解决有机硅改性聚醚多元醇制备方法，其次解决该慢回弹聚醚多元醇在聚氨酯记忆海绵中的应用，重点解决了聚氨酯慢回弹海绵的耐持久性、耐压缩变形以及耐高低温性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种有机硅改性聚醚多元醇的制备，包括了以下步骤：

步骤1：将碳原子数C3～8的烯丙醇类化合物和环氧化合物，在碱性催化剂，聚合反应温度105～125℃，压力200～500Kpa下发生聚合反应，生成烯丙基聚醚多元醇；

步骤2：将步骤1所得的烯丙基聚醚多元醇单体和含氢有机硅组合物，在酸性催化剂，加成反应温度100～120℃，反应压力0～500Kpa氮气保护下，发生加成反应，制备出有机硅改性聚醚多元醇。

其中，碳原子数C3～8的烯丙醇类化合物为烯丙醇、甲基烯丙醇、2,2-二（烯丙基氧甲基）-1-丁醇、1,4-丁烯二醇中的一种或多种的混合物，环氧化合物组分为环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丁烷中一种或多种，碱性催化剂为氢氧化钠、甲醇钠、氢氧化钾的一种或多种的混合物。

其中，含氢有机硅组合物为活泼氢含量为0.75-1.55质量分数，氢官能度2-6，含氢有机硅组合物主链结构为硅氧链段，侧链为饱和脂肪碳链，酸性催化剂为氯铂酸-异丙醇溶液、浓硫酸中的一种或多种的组合物。

本发明还公开了一种有机硅改性聚醚多元醇在耐温性聚氨酯记忆海绵制备上的应用，采用上述制备方法制备有机硅改性聚醚多元醇，包括以下步骤：

步骤1：按重量份分别称取有机硅改性聚醚多元醇30～50份、基础聚醚多元醇30～50份、聚合物多元醇10～30份、胺类催化剂0.28～0.4份、锡类催化剂0.08～1.2份、表面活性剂硅油0.8～1.2份、开孔剂1.0～3.5份、发泡剂1.2～1.6份，先后混合搅拌均匀，恒温25±0.5℃记录为A组份；

步骤2：按重量份称取异氰酸酯 25～75份，记录为B组份，并将A组份和B组份高速搅拌下6-8s，倒入50℃的反应模具中成型，制备聚氨酯记忆海绵。