本发明涉及聚氨酯泡沫,尤其涉及一种应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法。
背景技术:
1、聚氨酯泡沫塑料作为多功能有机材料,在现今轻工业时代有着巨大的应用市场。因其具备各项优异性能使之能够广泛应用于众多国民领域中,与其他泡沫材料相比,其具有密度相对较小、无臭透气性、耐高温、耐有机溶剂、泡孔结构也比较均匀等一系列特点,而且随着研究的进一步深入,其应用领域不断拓展,未来市场潜力巨大。
2、二氧化碳作为自然界中广泛存在一种气体,含量丰富,也是人类工业生产排放的废气。二氧化碳的大量排放打破了自然界碳循环的平衡,并且没有得到有效的回收和利用,是造成气候变暖的主要原因。近年来,用二氧化碳和环氧乙烷、环氧丙烷等化合物制备二氧化碳基聚合物材料取得较大进展,这种以二氧化碳合成有机高分子材料的途径,极大程度的消耗了二氧化碳;其中,二氧化碳和环氧丙烷为主要原料,开环聚合制备二氧化碳基聚碳酸酯多元醇可作为合成聚氨酯的一种新型原材料,并且不断地开拓二氧化碳聚合物的下游应用领域。
3、专利技术文献cn202010026291.7 公开了一种有机硅改性聚醚-聚碳酸酯水性聚氨酯及其制备方法,该方法将环氧化合物、二氧化碳、起始剂、催化剂a与含环氧基硅烷偶联剂混合,经反应制备得到有机硅改性聚醚-聚碳酸酯多元醇;再将制备的有机硅改性聚醚-聚碳酸酯多元醇、二异氰酸酯、多羟基亲水扩链剂与催化剂b搅拌反应,制备得到末端带有nco基团的聚氨酯预聚物,再依次经碱性中和剂反应及扩链反应制备得到有机硅改性聚醚-聚碳酸酯水性聚氨酯。采用该发明制备的有机硅改性聚醚-聚碳酸酯水性聚氨酯具有优异的拉伸强度、耐热性及耐水性,但是其可降解性太差,难以在自然界中降解,势必会造成严重的环境污染。
4、专利技术文献 cn202111030817.x 公开了一种慢回弹聚氨酯泡沫用二氧化碳基聚碳酸酯醚多元醇及其制备方法,该方法采用dmc和磷腈催化剂双催化体系,催化二氧化碳和环氧烷烃聚合得到;该发明所述的慢回弹聚氨酯泡沫用二氧化碳基聚碳酸酯醚多元醇,减少了石化资源环氧烷烃的使用,降低了成本,绿色环保,用其制备的慢回弹聚氨酯泡沫具有良好的力学性能和生物降解性,能有效的缓解白色污染,但是并未对其弹性以及透气性做出具体分析。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,以解决传统的聚氨酯海绵透气性及其回弹性不佳的问题。
2、基于上述目的,本发明提供一种应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,包括以下步骤;
3、(1)在氩气气氛下,将dmc催化剂、磷腈催化剂、2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸、环氧丙烷、甲苯和二氯甲烷加入反应釜中,再使用二氧化碳置换反应釜中氮气,直至反应釜中压强为15-25bar,在20-30℃下反应24-48h,减压,结晶,真空干燥,得到改性聚碳酸酯二元醇;
4、(2)在60-80℃下,将二苯基甲烷二异氰酸酯30-40份、改性聚碳酸酯二元醇40-50份混合,搅拌均匀,得到a组分;
5、(3)在20-40℃下,将聚乙二醇30-50份、扩链剂5-10份、水1-10份、催化剂0.01-0.1份、稳定剂0.2-2份,添加剂1-3份混合,搅拌均匀,得到b组分;
6、(4)将组分a与组分b混合,在70-80℃下反应5-10min,随后将混合物注入预热的密闭模具中,静置发泡,经脱模后即可得到应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵。
7、优选地,所述dmc催化剂为锌-钴双金属氰络合物催化剂。
8、优选地,所述扩链剂为1,2丙二醇、二丙二醇、三丙二醇中的一种。
9、优选地,所述聚乙二醇的分子量为2000。
10、优选地,所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、二甲基苄胺、n-甲基二环己基胺、三亚乙基二胺、四甲基乙二胺、四甲基己二胺、1,2-二甲基咪唑中的任意一种。
11、优选地,所述稳定剂为硅烷稳定剂。
12、优选地,所述添加剂为碳酸钙纳米颗粒。
13、优选地,所述dmc催化剂、磷腈催化剂、2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸、环氧丙烷、甲苯和二氯甲烷的重量比为0.1-0.2:0.1-0.2:1-2:90-110:50-80:50-80。
14、本发明的有益效果:
15、本发明的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵,在聚碳酸酯多元醇中引入了联吡啶结构,有效的提高了海绵的回弹性、透气性和力学性能。
16、本发明的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵,将碳酸钙纳米粒子加入到原料中,与联吡啶结构协同增强了其力学性能。
17、本发明的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵,在具有优异的透气性以及回弹性的同时,其力学性能也较为良好,用作鞋垫时,能够使得体验者具有良好的舒适度。
1.一种应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;
2.根据权利要求1所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,所述dmc催化剂为锌-钴双金属氰络合物催化剂。
3.根据权利要求1所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,所述扩链剂为1、2丙二醇、二丙二醇、三丙二醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、二甲基苄胺、n-甲基二环己基胺、三亚乙基二胺、四甲基乙二胺、四甲基己二胺、1,2-二甲基咪唑中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,所述稳定剂为硅烷稳定剂。
6.根据权利要求1所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法,其特征在于,所述dmc催化剂、磷腈催化剂、2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸、环氧丙烷、甲苯和二氯甲烷的重量比为0.1-0.2:0.1-0.2:1-2:90-110:50-80:50-80。
7.一种应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵,其特征在于,由权利要求1-6任一项所述的应用于鞋垫的二氧化碳基聚氨酯海绵的制备方法得到。