含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910997467.0 (22)申请日 2019.10.18 (71)申请人 温州大学 地址 325000 浙江省温州市瓯海区经济开 发区东方南路38号温州市国家大学科 技园 (72)发明人 刘建平宋霞陈荣丰 (74)专利代理机构 北京中北知识产权代理有限 公司 11253 代理人 许建 (51)Int.Cl. C08G 18/48(2006.01) C08G 18/18(2006.01) C08G 18/24(2006.01) C08K 9/12(2006.01) C08。

2、K 5/132(2006.01) C08K 9/02(2006.01) C08K 7/26(2006.01) C08G 101/00(2006.01) (54)发明名称 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯及其制 备方法 (57)摘要 本发明公开了一种含负载稳定剂硅藻土的 聚氨酯， 包括下述重量份： 异氰酸酯： 50125份、 聚醚多元醇： 60100份、 水： 110份、 催化剂： 0.12份、 负载稳定剂的硅藻土： 1020份； 所述 负载稳定剂的硅藻土为负载2， 2 -二羟基-4-甲 氧基二苯甲酮的硅藻土。 在硅藻土上负载2， 2 - 二羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 再至聚氨酯硬泡体 系中， 可。

3、以大大提高聚氨酯硬泡的光稳定性， 由 于硅藻土表面具有微小的孔隙， 使得表界面增 大， 提高了2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为 稳定剂的活性， 即使很少的量， 也可以大幅度提 高其光稳定性， 使得本发明的聚氨酯， 具有兼顾 热稳定性和光稳定的特点。 权利要求书1页 说明书7页 CN 110724242 A 2020.01.24 CN 110724242 A 1.一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 包括下述重量份： 异氰酸酯： 50125份 聚醚多元醇： 60100份 水： 110份 催化剂： 0.12份 负载稳定剂的硅藻土： 1020份； 所述负载稳定剂的硅藻土为负载2，。

4、 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土。 2.根据权利要求1所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述负载稳定剂的硅藻土包括下述重量份： 硅藻土： 100份 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮： 5份。 3.根据权利要求2所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述负载稳定剂的硅藻土的制备方法为： 步骤一： 称取硅藻土和过量2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮； 步骤二： 将硅藻土进行表面氧化处理； 步骤三： 将2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮配置成1030质量浓度的溶液； 步骤四： 将经过表面氧化处理的硅藻土放入到步骤三中的溶液中； 步骤五： 将。

5、步骤四中负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土取出， 干燥得到负 载稳定剂的硅藻土。 4.根据权利要求3所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述步骤二为将筛硅藻土放入质量浓度为60的硫酸水溶液中进行搅拌洗涤13小 时； 然后在2530下， 用200250W功率的超声波处理1-2小时， 再用蒸馏水清洗至中性； 再放入真空干燥箱中在80下烘干6小时。 5.根据权利要求3所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述步骤四 为将硅藻土放入溶液后不断搅拌， 16小时。 6.根据权利要求3所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述步骤五 中干燥方。

6、式为100的烘箱热处理15小时。 7.根据权利要求3所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述催化剂 为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 8.根据权利要求3所述的一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 其特征在于： 所述聚醚多 元醇羟值为350mgKOH/g550mgKOH/g。 9.如权利要求1至8所述的含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯的制备方法， 其特征在于： 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 负载稳定剂的硅藻土均匀混合， 作为组分A； 将异氰酸酯作为组分B； 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化72小 时。 权利要求书 1。

7、/1 页 2 CN 110724242 A 2 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种高分子材料， 更具体的说是涉及一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨 酯。 背景技术 0002 硬泡全水发泡技术。 水发泡的原理是水与多异氰酸酯反应生成CO2， CO2留在泡孔中 作为泡沫塑料的发泡剂。 该体系ODP值为零， 无毒、 环保、 工艺简便、 对设备无特殊要求、 成本 低， 全水发泡的PU硬泡可用于非绝热用途， 如高密度结构泡沫塑料(仿木材)、 包装材料、 填 充材料等， 以及少数绝热要求不高的绝热材料如喷涂绝热硬泡、 金属饰面夹心板材； 用于管 道保温、 建筑材料； 。

8、汽车内饰材料、 水加热器保温层等。 0003 现有技术中， 全水发泡的聚氨酯其热稳定性不佳， 已有众多学者通过添加无机物 作为填充物， 来提高热稳定性， 但是在阳光长时间照射后， 聚氨酯内部稳定性变差， 从而降 低了热稳定性。 发明内容 0004 针对现有技术存在的不足， 本发明的目的在于提供一种兼顾热稳定性和光稳定性 的含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯。 0005 为实现上述目的， 本发明提供了如下技术方案： 0006 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0007 包括下述重量份： 0008 异氰酸酯： 50125份 0009 聚醚多元醇： 60100份 0010 水： 110份 0011 催化剂：。

9、 0.12份 0012 负载稳定剂的硅藻土： 1020份； 0013 所述负载稳定剂的硅藻土为负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土。 0014 作为本发明的进一步改进， 0015 所述负载稳定剂的硅藻土包括下述重量份： 0016 硅藻土： 100份 0017 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮： 5份。 0018 作为本发明的进一步改进， 0019 所述负载稳定剂的硅藻土的制备方法为： 0020 步骤一： 称取硅藻土和过量2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮； 0021 步骤二： 将硅藻土进行表面氧化处理； 0022 步骤三： 将2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮配置成。

10、1030质量浓度的溶液； 0023 步骤四： 将经过表面氧化处理的硅藻土放入到步骤三中的溶液中； 说明书 1/7 页 3 CN 110724242 A 3 0024 步骤五： 将步骤四中负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土取出， 干燥得 到负载稳定剂的硅藻土。 0025 作为本发明的进一步改进， 0026 所述步骤二为将筛硅藻土放入质量浓度为60的硫酸水溶液中进行搅拌洗涤1 3小时； 然后在2530下， 用200250W功率的超声波处理1-2小时， 再用蒸馏水清洗至中 性； 再放入真空干燥箱中在80下烘干6小时。 0027 作为本发明的进一步改进， 0028 所述步骤四为将硅藻土。

11、放入溶液后不断搅拌， 16小时； 0029 作为本发明的进一步改进， 0030 所述步骤五中干燥方式为100的烘箱热处理15小时。 0031 作为本发明的进一步改进， 0032 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 0033 作为本发明的进一步改进， 0034 所述聚醚多元醇羟值为350550mgKOH/g。 0035 作为本发明的另一发明目的， 提供一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯的制备方 法， 0036 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 负载稳定剂的硅藻土均匀混合， 作为组分A； 0037 将异氰酸酯作为组分B； 0038 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具。

12、中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0039 在本发明中， 通过添加负载稳定剂的硅藻土， 作为填充料， 来提高整个发泡聚氨酯 的热稳定性和光稳定性。 硅藻土的主要化学成分为非晶态的二氧化硅， 密度小， 稳定性搞， 能够改善聚氨酯硬泡的力学性能， 同时也能够提高其热稳定性， 并且作为本发明的关键， 在 硅藻土上负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 再至聚氨酯硬泡体系中， 可以大大提高聚 氨酯硬泡的光稳定性， 由于硅藻土表面具有微小的孔隙， 使得表界面增大， 提高了2， 2 -二 羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为稳定剂的活性， 即使很少的量， 也可以大幅度提高其光稳定 性， 使。

13、得本发明的聚氨酯， 具有兼顾热稳定性和光稳定的特点。 0040 并且在本发明中， 在负载稳定剂的硅藻土的制备过程中， 首先是将硅藻土进行表 面氧化处理， 具体为通过硫酸进行酸洗， 一方面能够去除硅藻土表面的杂质， 另一方面可以 对硅藻土表面进行一定程度的氧化， 使得硅藻土表面吸附力更强， 能够吸附更多的2， 2 -二 羟基-4-甲氧基二苯甲酮。 0041 此外， 硅藻土的负载过程中， 通过配置过量的2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 之 后将硅藻土进行浸泡， 干燥后进行称重， 作为本发明的优选， 将负载稳定剂的硅藻土增重 1030之间为最佳。 如未达到该增重目标， 可以继续浸泡， 之后干。

14、燥。 0042 在催化剂的选择上， 选用三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物， 二丁基二月桂 酸锡对异氰酸酯和羟基具有较好的催化效果， 二三乙醇胺则能够催化异氰酸酯和水反应； 在实际实验中发现， 单一使用二丁基二月桂酸锡时， 会发现表面粘度较大， 而只使用三乙醇 胺时， 在室温下， 反应不发生， 实验发现在同时使用时， 得到表面粘度较小的硬泡聚氨酯。 说明书 2/7 页 4 CN 110724242 A 4 具体实施方式 0043 实施例一： 0044 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0045 包括下述重量份： 0046 MDI： 125份 0047 聚醚多元醇： 100份 0048 聚醚多元。

15、醇选用广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0049 水： 5份 0050 催化剂： 1份 0051 负载稳定剂的硅藻土： 10份； 0052 所述负载稳定剂的硅藻土为负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土。 0053 所述负载稳定剂的硅藻土包括下述重量份： 0054 硅藻土： 100份 0055 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮： 25份。 0056 所述负载稳定剂的硅藻土的制备方法为： 0057 步骤一： 称取硅藻土和过量2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮； 0058 步骤二： 将硅藻土进行表面氧化处理； 0059 步骤三： 将。

16、2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮配置成30质量浓度的溶液； 0060 步骤四： 将经过表面氧化处理的硅藻土放入到步骤三中的溶液中； 0061 步骤五： 将步骤四中负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土取出， 干燥得 到负载稳定剂的硅藻土。 0062 所述步骤二为将筛硅藻土放入质量浓度为60的硫酸水溶液中进行搅拌洗涤1小 时； 然后在25下， 用200W功率的超声波处理1小时， 再用蒸馏水清洗至中性； 再放入真空干 燥箱中在80下烘干6小时。 0063 硅藻土的负载过程中， 通过配置过量的2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 之后将 硅藻土进行浸泡， 干燥后进行称重， 作为。

17、本发明的优选， 将负载稳定剂的硅藻土增重10 30之间为最佳。 如未达到该增重目标， 可以继续浸泡， 之后干燥。 0064 本实施例一中， 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮溶液采用重量份为40份配置成溶 液， 在最后称取负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的硅藻土的达到重量份124.8份。 0065 所述步骤四为将硅藻土放入溶液后不断搅拌， 4小时； 0066 所述步骤五中干燥方式为100的烘箱热处理4小时。 0067 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 0068 制备方法为 0069 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 负载稳定剂的硅藻土均匀混合， 作为。

18、组分A； 0070 将异氰酸酯作为组分B； 0071 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0072 对比例一： 说明书 3/7 页 5 CN 110724242 A 5 0073 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0074 包括下述重量份： 0075 MDI： 125份 0076 聚醚多元醇： 100份 0077 聚醚多元醇选用广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0078 水： 5份 0079 催化剂： 1份 0080 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 0081 。

19、制备方法为将聚醚多元醇、 催化剂、 水均匀混合， 作为组分A； 0082 将异氰酸酯作为组分B； 0083 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0084 对比例二： 0085 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0086 包括下述重量份： 0087 MDI： 125份 0088 聚醚多元醇： 100份 0089 聚醚多元醇选用广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0090 水： 5份 0091 催化剂： 1份 0092 硅藻土： 10份； 0093 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂。

20、酸锡的混合物。 0094 制备方法为 0095 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 硅藻土均匀混合， 作为组分A； 0096 将异氰酸酯作为组分B； 0097 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0098 对比例三： 0099 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0100 包括下述重量份： 0101 MDI： 125份 0102 聚醚多元醇： 100份 0103 聚醚多元醇选用广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0104 水： 5份 0105 催化剂： 1份 0106 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二。

21、苯甲酮： 4份； 说明书 4/7 页 6 CN 110724242 A 6 0107 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 0108 制备方法为 0109 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮均匀混合， 作为组分 A； 0110 将异氰酸酯作为组分B； 0111 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0112 对比例四： 0113 一种含负载稳定剂硅藻土的聚氨酯， 0114 包括下述重量份： 0115 MDI： 125份 0116 聚醚多元醇： 100份 0117 聚醚多元醇选。

22、用广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0118 水： 5份 0119 催化剂： 1份 0120 硅藻土： 10份 0121 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮： 0.5份； 0122 所述催化剂为质量比为1 1的三乙醇胺和二丁基二月桂酸锡的混合物。 0123 制备方法为 0124 将聚醚多元醇、 催化剂、 水、 硅藻土、 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮均匀混合， 作 为组分A； 0125 将异氰酸酯作为组分B； 0126 将组分A和组分B混合， 搅拌均匀后倒入模具中， 进行自由发泡， 泡沫在室温下熟化 72小时。 0127 在上述实施例和对。

23、比例中： 0128 MDI购自烟台万华PM200型MDI； 0129 聚醚多元醇购自广州市汇翔化工有限公司的聚醚多元醇4110， 其羟值为 450mgKOH/g 0130 2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮购自上海源叶生物科技有限公司的货号为 S41989-5g的2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮 0131 硅藻土购自上海金锦乐实业有限公司 0132 二丁基二月桂酸锡购自温州市金海化学品市场有限公司 0133 三乙醇胺购自广州市中业化工有限公司 0134 测试： 0135 一、 热重分析： 将实施例和对比例制备的硬泡聚氨酯粉碎成粉末， 取2mg样品装入 到坩埚中， 以氮气为气氛， 流量。

24、为20mL/min， 升温速率为10/min， 测试温度范围为40600 。 0136 Ti代表分解起始温度 说明书 5/7 页 7 CN 110724242 A 7 0137 Tg为代表最大分解速率温度 0138 表一： 正常状态下实施例和对比例热重分析数据 0139 0140 0141 表二： 将实施例和对比例在紫外灯照射6h后热重分析数据 0142 0143 在硬泡聚氨酯的热重分析中， 主要经历三个主要阶段， 第一阶段是含氮组分即氨 基甲酸酯或硬段部分的分解； 第二阶段是多元醇即软缎的分解； ； 第三阶段是赞誉碳质的分 解。 0144 参照表一， 在正常情况下对实施例和对比例进行热重分析。

25、测定， 实施例一与对比 例一进行对比， 在添加了负载稳定剂的硅藻土之后的聚氨酯， 其第二阶段和第三阶段的分 解起始温度和最大分解速率温度温度， 有所提高， 这说明了负载稳定剂的硅藻土能够提升 全水发泡硬泡聚氨酯的热稳定性。 0145 参照表二， 在紫外灯照射6小时后， 对实施例和对比例进行热重分析测定， 实施例 一中， 热重分析测定， 第一阶段和第二阶段的分解起始温度和最大分解速率温度温度均没 有较大变化， 而通过对比例一中可以看出， 经过紫外灯照射后的没有添加负载稳定剂的硬 泡聚氨酯， ， 第一阶段和第二阶段的分解起始温度和最大分解速率温度温度有大幅度下降； 通过对比对比例二， 对比例二为仅。

26、仅添加了硅藻土， 并没有在硅藻土上负载稳定剂的方案， 其第一阶段和第二阶段的分解起始温度和最大分解速率温度温度也如同对比例一一样， 有 所下降； 通过对比对比例三， 对比例三为仅添加了稳定剂的方案， 并且稳定剂的用量远高于 说明书 6/7 页 8 CN 110724242 A 8 实施例一的用量， 结合表一， 虽然添加稳定剂后， 能够减少， 第一阶段和第二阶段的分解起 始温度和最大分解速率温度温度的下降， 但是相比于实施例一， 其下降程度还是高于实施 例一， 并且其， 第一阶段和第二阶段的分解起始温度和最大分解速率温度也低于实施例一； 通过对比对比例四， 对比例四为添加了硅藻土和稳定剂， 但是。

27、稳定剂并没有负载再硅藻土 上， 对比例四稳定剂的用量相当于实施例一中的用量， 可以发现对比例四的实际效果相当 于对比例二， 及其微量的稳定剂并不能发挥光稳定的效果。 0146 因此， 在本发明中， 通过添加负载稳定剂的硅藻土， 作为填充料， 来提高整个发泡 聚氨酯的热稳定性和光稳定性。 硅藻土的主要化学成分为非晶态的二氧化硅， 密度小， 稳定 性搞， 能够改善聚氨酯硬泡的力学性能， 同时也能够提高其热稳定性， 并且作为本发明的关 键， 在硅藻土上负载2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 再至聚氨酯硬泡体系中， 可以大大提 高聚氨酯硬泡的光稳定性， 由于硅藻土表面具有微小的孔隙， 使得表界面增大， 提高了2， 2 -二羟基-4-甲氧基二苯甲酮作为稳定剂的活性， 即使很少的量， 也可以大幅度提高其光 稳定性， 使得本发明的聚氨酯， 具有兼顾热稳定性和光稳定的特点。 0147 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 应当指出， 对于本技术领域 的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰， 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。 说明书 7/7 页 9 CN 110724242 A 9 。