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CN101619165A - 竹炭聚氨酯泡沫复合材料及其生产方法 - Google Patents

竹炭聚氨酯泡沫复合材料及其生产方法 Download PDF

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一种竹炭聚氨酯泡沫复合材料，包含有30至70重量份的聚醚多元醇、30－70份甲苯二异氰酸酯、5－10份竹炭粉及其分散剂，还有一定量的脱模剂、催化剂、发泡助剂等原料，经竹炭粉的生产、复合竹炭粉的制备、预聚物的配制、泡沫复合材料的制得四个生产步骤而成。本竹炭聚氨酯泡沫复合材料适用于制作车厢夹层材料、沙发、坐椅垫、床垫等，柔软舒适、富有弹性，并具有吸附游离甲醛、释放负离子、发射远红外性能强的优点，有利人体健康。

Description

竹炭聚氨酯泡沫复合材料及其生产方法
【技术领域】
本发明涉及一种搀有竹炭粉末的聚氨酯泡沫复合材料及其生产方法。
【背景技术】
聚氨酯泡沫材料已广泛地应用在人的日常生活中，如车厢的夹层材料、坐椅、睡床、护垫等，大多是利用其多孔、富有弹性的特性给人以柔软舒适感而为之。但普通泡沫材料虽能吸收水分却不易散发水分，纳污发臭易繁殖病菌，为此CN1865326公开了“一种竹炭海绵及其制作方法”，CN1478817公开了“抗菌弹性聚氨酯纳米复合材料及其制备方法”，对增加和改善发泡材料的吸湿干燥、抗菌防臭性能是有益的。但CN1865326专利申请中的竹炭在海绵中包含有15％-50％，比例偏高，影响海绵原有特性的保持，而且对竹炭未作特定加工与选择，不能充分发掘竹炭的相关优良特性。CN1478817专利申请的复合材料中含有重金属离子和有机抗菌剂，一定程度上造成环境的污染和抗药菌的萌生。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种碘吸附值达500-700mg/g、粒径1000-3000目的竹炭粉，提供一种含有前述竹炭粉的聚氨泡沫复合材料及其生产方法。
解决本技术问题的技术方案是：本竹炭聚氨酯泡沫复合材料包含有下列原料及其重量份组成：30-70份聚醚多元醇、30-70份甲苯二异氰酸酯、5-10份碘吸附值为500-700mg/g且粒径1000-3000目的竹炭粉、0.5-7份丙烯酸类共聚物、1-3份硅油、0.5-1份液氨、6-15份二氯甲烷、0.5-1份辛酸亚锡、5-10份水，本复合材料的甲醛吸附值大于5mg/g，负离子释放量为50-400个/cm3，远红外发射率为60％-90％。
所说的聚醚多元醇为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇。
本竹炭聚氨酯泡沫复合材料的生产方法包括如下步骤：
(1)竹炭粉的生产：将竹劈碎成长度小于30cm的碎块或用除锯末外的竹加工下脚料，置于炭化炉中炭化，高温区温度控制在700-1100℃，炭化4-8小时，冷却、卸炭，将竹炭初粉碎后置于雷蒙磨中粉碎成粒径1000-3000目的竹炭粉；
(2)复合竹炭粉的制备：将步骤(1)制得的竹炭粉与丙烯酸类共聚物分散剂按重量份为1∶0.1～0.7的比例混匀备用；
(3)预聚物的配制：按权利要求1所述的除甲苯二异氰酸酯以外的其余各原料及其重量份在26℃-30℃环境条件下的反应釜中混合拌匀待用；
(4)泡沫复合材料的制得：将步骤(3)配制成的预聚物保持26℃-30℃温度，快速加入30-70重量份甲苯二异氰酸酯，以1200转/分的转速搅拌3-6秒，立即流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即成。
所说的制成竹炭粉的竹炭生产所用的炭化炉是列管式移动床干馏炭化炉。
本发明的有益效果是竹炭聚氨酯泡沫复合材料除有吸湿吸臭、柔软富有弹性、使人舒适外，还因含有高吸附性能和极大比表面积的竹炭粉的存在，游离甲醛的吸附值大于5mg/g，负离子释放量50-400个/cm3，远红外发射率60％-90％，本复合材料作为记忆海绵用于制作沙发、床垫、车厢夹层材料时，使人置身在不受或少受游离甲醛等有毒物的污染、空气相对洁净、促进血液循环的良好环境中，有利健康。
【具体实施方式】
本发明下面用几项代表性的实施例来进一步说明本发明：应用的原料及其重量份配比中，量最大的是聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯，各占30-70重量份(下同)，这是根据所制泡沫复合材料的密度要求而定，要求密度高的加大聚醚多元醇份额，减少甲苯二异氰酸酯及其它发泡助剂的份额，要求密度低的，则相反。
Figure S2008100627281D00031
(注：表中二元、三元分别为聚醚二元醇和聚醚三元醇的简称)
本泡沫复合材料的生产步骤是：(1)竹炭粉的生产：将竹劈碎成长度小于30cm的碎块或用除锯末外的竹加工下脚料，置于炭化炉中炭化，高温区温度控制在700-1100℃，炭化4-8小时，冷却、卸炭，将竹炭初粉碎后置于雷蒙磨中粉碎成粒径1000-3000目的竹炭粉；(2)复合竹炭粉的制备：将步骤(1)制得的竹炭粉与丙烯酸类共聚物分散剂按重量份为1∶0.1～0.7的比例混匀备用；(3)预聚物的配制：按权利要求1所述的除甲苯二异氰酸酯以外的其余各原料及其重量份在26℃-30℃环境条件下的反应釜中混合拌匀待用；(4)泡沫复合材料的制得：将步骤(3)配制成的预聚物保持26℃-30℃温度，快速加入30-70重量份甲苯二异氰酸酯，以1200转/分的转速搅拌3-6秒，立即流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即成。
上述与步骤(3)、(4)有关的用九项实施例以列表形式说明各原料及其重量份配比关系(详见上表)。现以表中的实施例4来说明：将50重量份聚醚二元醇、7份竹炭粉、3份丙烯酸类共聚物分散剂、2份硅油、0.7份液氨、10份二氯甲烷、0.7份辛酸亚锡、7份自来水在26℃-30℃温度条件下的反应釜中以100-500转/分的转速拌匀，快速加入50份甲苯二异氰酸酯，以1200转/分的转速搅拌4秒钟，流放至模箱或特定的成型模具中，发泡成型，脱模、冷却即得泡沫复合材料或泡沫复合用品(如靠垫等)。其余八项实施例的各原料及配比参照表中相应栏所示，方法同实施例4。其中实施例1-3制成的泡沫复合材料密度低，实施例4-6适中，实施例7-8密度高。
选用CN00263035·4公开的“列管式移动床干馏炭化炉”来生产竹炭是因该炉在短时内炭化完善，烧成的竹炭较易达到本申请所列出的理化指标。该炉由浙江丽水市的浙江富来森公司等企业生产和销售。
本申请技术中的甲醛吸附值测定是在大容量的有回流装置的密闭干燥皿中进行，参照国标《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测定。负离子释放量用负离子测定仪测定。远红外测定仪测定本泡沫复合材料的远红外发射率。
生产本泡沫复合材料，还可按不同需要加入一定量的着色剂、抗氧剂等原料。

Claims (4)

1、一种竹炭聚氨酯泡沫复合材料，其特征是包含有下列原料及其重量份组成：30-70份聚醚多元醇、30-70份甲苯二异氰酸酯、5-10份碘吸附值为500-700mg/g且粒径1000-3000目的竹炭粉、0.5-7份丙烯酸类共聚物、1-3份硅油、0.5-1份液氨、6-15份二氯甲烷、0.5-1份辛酸亚锡、5-10份水，本复合材料的甲醛吸附值大于5mg/g，负离子释放量为50-400个/cm3，远红外发射率为60％-90％。
2、如权利要求1所述的竹炭聚氨酯泡沫复合材料，其特征是所说的聚醚多元醇为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇。
3、如权利要求1所述的竹炭聚氨酯泡沫复合材料的生产方法，其特征是本方法包括如下步骤：
(1)竹炭粉的生产：将竹劈碎成长度小于30cm的碎块或用除锯末外的竹加工下脚料，置于炭化炉中炭化，高温区温度控制在700-1100℃，炭化4-8小时，冷却、卸炭，将竹炭置于雷蒙磨中粉碎成粒径1000-3000目的竹炭粉；
(2)复合竹炭粉的制备：将步骤(1)制得的竹炭粉与丙烯酸类共聚物分散剂按重量份为1∶0.1～0.7的比例混匀备用；
(3)预聚物的配制：按权利要求1所述的除甲苯二异氰酸酯以外的其余各原料及其重量份在26℃-30℃环境条件下的反应釜中混合拌匀待用；
(4)泡沫复合材料的制得：将步骤(3)配制成的预聚物保持26℃-30℃温度，快速加入30-70重量份甲苯二异氰酸酯，以1200转/分的转速搅拌3-6秒，立即流放至模箱中发泡成型，脱模、冷却即成。
4、如权利要求3所述的竹炭聚氨酯泡沫复合材料生产方法，其特征是所说的竹炭粉生产所用的炭化炉是列管式移动床干馏炭化炉。
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