[发明专利]一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）水性聚氨酯的制备：将适量的聚乙二醇加入到三口烧瓶，在90～95℃下抽真空1～2h，以去除水分；冷却至60～80℃，加入甲苯二异氰酸酯进行反应，反应时间为1～2h；参考HG/T2409-1992方法测定NCO的含量，加入二羟甲基丙酸进行扩链反应0.5～1h；降温至0～8℃，加入溶有亚硫酸氢钠的异丙醇和水的混合溶液，高速搅拌0.5～1h；反应结束后，调节pH值至3～4，制得水性聚氨酯乳液；

（2）棉纤维素溶液的制备：在－5～－10℃下，将废旧棉织物溶解于氢氧化钠-尿素-水的混合溶液，制备纤维素溶液；

（3）水性聚氨酯与棉纤维素溶液的复配：将步骤（1）制备的水性聚氨酯与步骤（2）制备的棉纤维素溶液以合适比例混合，搅拌均匀；

（4）气凝胶鞋垫的制备：在步骤（3）制备的混合溶液中加入交联剂1，4-丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇和催化剂SnCl₄，在50～60℃下搅拌1～2h，将搅拌后的溶液倒入鞋垫模具中，放置12～24h使其固化为湿凝胶；然后在蒸馏水中多次洗涤；最后在－50～－60℃下冷冻干燥；得到聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫；鞋垫模具为玻璃制品，其具有鞋垫形状的凹槽容器，厚度为0.5cm，码数齐备；

所述步骤（3）中步骤（1）制备的水性聚氨酯与步骤（2）制备的棉纤维素溶液的体积比为1∶（1.5～3.0）。

2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中聚乙二醇的分子量为2000，聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯与二羟甲基丙酸的质量摩尔比为（5～10）∶（1.5～3.0）∶（0.1～0.3）；异丙醇和水的体积比为1∶（2.0～3.0），亚硫酸氢钠占混合溶液的质量比为1～5%。

3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中氢氧化钠-尿素-水的混合溶液中氢氧化钠和尿素的质量分数分别为5～10%和5～10%；废旧棉织物与氢氧化钠-尿素-水的混合溶液的固液比为1∶（5～10）。

4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中1，4-丁二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇和SnCl₄的摩尔质量比为1∶（0.3～0.5）∶（0.1～0.3）。

5.一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的一种聚氨酯/棉纤维素复合气凝胶鞋垫的制备方法制备而成。