CN110041553B - 一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂 - Google Patents
一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及聚氨酯泡沫稳定技术，具体涉及到一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯泡沫稳定技术，具体涉及到一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，其具有多孔性、相对密度小和比强度高等优点。可通过调整使用的原料和配方，制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等。聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，普遍应用于家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等行业，成为不可缺少的材料之一。
泡沫稳定剂是聚氨酯泡沫塑料生产配方中的关键组分之一，其在聚氨酯泡沫塑料生产过程中所起的作用如乳化、成核、泡沫稳定及物料的流动性等是相互制约的。例如，当泡沫稳定剂将聚氨酯发泡体系的表面张力降低很多时，物料的乳化及流动性会提高，但这对成核及泡沫稳定却有负面作用。因此，如何设计泡沫稳定剂的分子结构使其各种性能达到综合平衡，是保证该泡沫稳定剂质量的关键。同时，在追求提高泡沫稳定剂性能时，如何尽量优化其生产工艺以减少对环境有害的污染物的排放并降低产品成本，也是泡沫稳定剂从业人员面临的一个重大挑战。当下，传统的发泡剂F-11全面禁用，141B限制使用，全水发泡体系是最有发展前景的应用之一。开发新型用于全水体系的泡沫稳定剂显得很迫切。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。
作为一种优选的技术方案，所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％。
作为一种优选的技术方案，所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油。
作为一种优选的技术方案，所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得。
作为一种优选的技术方案，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚。
作为一种优选的技术方案，所述磺化处理包括如下步骤：
将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在70～80℃下反应2～6小时，出料即得；所述异丙醇与水的体积比为(2～10)：1。
作为一种优选的技术方案，所述亚硫酸氢钾与中间产物的重量比例为1：
(5～60)。
作为一种优选的技术方案，所述磷酸化处理包括如下步骤：
将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50～60wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90～100℃保温反应3～5小时，然后处理即得。
作为一种优选的技术方案，所述中间产物和磷酸的重量比例为(8～30)：1。
本发明的第二个方面提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 125～150
稳定剂 1.5～3；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。
针对上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)。
本发明中的低含氢硅油(PMHS)是指在有机硅高分子主链的末端或侧链上含有部分或每个链节都含有可参与交联反应的活泼氢原子，这些活泼氢原子可与含有不饱和双键或三键的单体、低聚物或聚合物在Pt催化剂作用下发生硅氢加成反应，形成接枝、嵌段或网状的共聚物。
在一些实施方式中，所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％。
本发明中所述低含氢硅油的含氢量可以通过滴定法测定，具体的可以按照如下操作进行：首先配制溴的乙酸溶液0.2mol/L,然后配制10％的碘化钾溶液，然后配制0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液。标定好硫代硫酸钠的浓度，用重铬酸钾标定，最后取样含氢硅油0.07g，在250ml的碘量瓶中，加20ml四氯化碳，加10毫升溴的乙酸溶液，静置2小时后，加25毫升的碘化钾，用刚刚标定好的硫代硫酸钠钠滴定到终点，即可计算出含氢量。
本发明中所述低含氢硅油可以从市面上购买获得，也可以通过自制得到
在一些实施方式中，所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油。
优选的，所述八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油投料重量比例为(20～1000):(1～32):(6～50)。
优选的，所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油在酸性催化剂作用下，于30-80℃下反应4-12小时，得到含氢量为0.05-0.8％的低含氢硅油。
所述酸性催化剂的质量是八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油三者质量和的0.5％-6％，采用强酸树脂或酸性白土。
在一些实施方式中，所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得。
本发明中的络合金属催化剂可以选用任何能够使碳-碳不饱和双键和Si-H键之间能够发生迈克尔加成反应的催化剂，例如铂铑络合物、氯铂酸等。
本发明中所述分散剂的作用主要是将低含氢硅油、不饱和聚醚、催化剂等成分有效分散，提高反应转化率，减少副反应生成等。所述分散剂可以为小分子量聚醚，小分子多元醇等，例如二甘醇、三甘醇等。
在一些实施方式中，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚。
优选的，所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，其重量比例为2：1。
进一步优选的，所述烯丙醇聚醚的羟值(mgKOH/g)为30～130，可选用浙江皇马科技股份有限公司的HMS-229R、HMS-232R、HMS-235R等产品等。所述烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚的重均分子量为500～600，可购自南京钟山化工有限公司的HY系列产品，分子量为300～1200。
在一些实施方式中，所述磺化处理包括如下步骤：
将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在70～80℃下反应2～6小时，出料即得；所述异丙醇与水的体积比为(2～10)：1。
在一些实施方式中，所述亚硫酸氢钾与中间产物的重量比例为1：(5～60)。
在一些实施方式中，所述磷酸化处理包括如下步骤：
将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50～60wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90～100℃保温反应3～5小时，然后处理即得。
在一些实施方式中，所述中间产物和磷酸的重量比例为(8～30)：1。
本发明中通过对聚醚接枝改性的有机硅油进行磺化或磷酸酯化处理，可以使泡沫稳定剂具备多功能。由于磺酸酯或磷酸酯基团的引入，改善了聚醚接枝有机硅油的亲水性，提高了有机硅油与水分值之间的溶剂化作用，从而改善泡沫稳定剂对泡沫的稳定性。此外，由于磷酸酯基团的引入使得泡沫材料在燃烧时，泡沫稳定剂中的磷酸酯成分分解生成磷酸的非燃性液态膜，其沸点可达300℃。同时，磷酸又进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步聚合生成聚偏磷酸。在这个过程中，不仅由磷酸生成的覆盖层起到覆盖效应，而且由于生成的聚偏磷酸是强酸，是很强的脱水剂，使聚合物脱水而炭化，改变了聚合物燃烧过程的模式并在其表面形成碳膜以隔绝空气，从而在提高稳定剂稳定泡沫作用的同时，还发挥更强的阻燃效果。
本发明的第二个方面提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 125～150
稳定剂 1.5～3；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。
本发明中的组合聚醚包括聚醚多元醇、催化剂2.0～5.0wt％和水1～8wt％，其中的百分比是各成分基于组合聚醚总质量所占的比例。
本发明中对所述全水聚醚多元醇组合料的具体类型没有特殊限定，可以采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚BT-328W、全水组合聚醚B607、全水组合聚醚B705等。
本发明中对所述聚醚多元醇的具体类型没有特殊限定，可以采用河北亚东化工集团有限公司的YD-380、YD-450BC、YD-480、YD-889、YD-1050、YD-4110、YD-4114、YD-8238等。
所述的催化剂为胺类催化剂。所述的胺类催化剂可以选用双(二甲氨基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、二甲基环己胺、三乙烯二胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢三嗪和N,N-二甲基苄胺等。还包括脂肪酸钠/钾(皂基，包括月桂酸钠/钾、肉豆蔻酸钠/钾、棕榈酸钠/钾、硬脂酸钠/钾)等。
所述化学发泡剂可以为水。
本发明中的所述异氰酸酯并没有特殊的限定，只要满足异氰酸酯基团指数在90～120之间即可。可以列举的异氰酸酯有脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、脂肪族三异氰酸酯、多异氰酸酯等。
作为脂肪族二异氰酸酯，例如可以举出亚丙基二异氰酸酯、二异氰酸四亚甲酯、亚戊基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、1，2-亚丙基二异氰酸酯、1，2-亚丁基二异氰酸酯、2，3-亚丁基二异氰酸酯、1，3-亚丁基二异氰酸酯、2，4，4-或2，2，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、2，6-二异氰酸基己酸甲酯等。作为脂环族二异氰酸酯的例子，可以列举出1，3-环戊烷二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基环己烷异氰酸酯(别名：异佛尔酮二异氰酸酯)、4，4’-亚甲基二(环己基异氰酸酯)、甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2，6-环己烷二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1，3-双(异氰酸乙酯基)环己烷、1，4-双(异氰酸乙酯基)环己烷、2，5-或2，6-二(异氰酸甲酯基)降冰片烷(NBDI)及其混合物等。
作为芳香族二异氰酸酯的例子，可以列举出：2，4-甲苯二异氰酸酯及2，6-甲苯二异氰酸酯、以及所述甲苯二异氰酸酯的异构体混合物、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯及2，2’-二苯甲烷二异氰酸酯、以及所述二苯甲烷二异氰酸酯的任意的异构体混合物、甲苯二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等。作为脂肪族三异氰酸酯的例子，可以列举出1，3，6-三异氰酸酯甲基己烷等。作为多异氰酸酯，可以列举出多亚甲基多苯基多异氰酸酯、由上述二异氰酸酯化合物衍生的多异氰酸酯。作为由上述二异氰酸酯衍生的多异氰酸酯，有异氰脲酸酯类多异氰酸酯、缩二脲类多异氰酸酯、氨基甲酸酯类多异氰酸酯、脲基甲酸酯类多异氰酸酯、碳二酰亚胺类多异氰酸酯等。优选使用MDI。
本发明的聚氨酯硬质泡沫材料的制备方法并没有进行特殊限定，按照本领域技术人员所熟知的常规方法进行发泡制备即可。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
实施例
实施例1提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、95g不饱和聚醚、20g二甘醇和5mg铂铑络合物溶液加入反应釜中，在反应温度为110℃，常压下，反应4小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理：将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在80℃下反应4小时，然后通过减压蒸馏出去混合溶剂，即得。
所述不饱和聚醚为浙江皇马化工有限公司的烯丙醇聚醚HMS-229R(羟值约130)；所述异丙醇与水的体积比为2：1；所述亚硫酸氢钾与中间产物的重量比例为1：20。
所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将100g八甲基环四硅氧烷、5.6g六甲基二硅氧烷、30.6g含氢量为1.55％的甲基高含氢硅油和8g酸性白土加入反应釜中，加热到45℃反应12小时得到含氢量为0.35％的低含氢量硅油。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 125
稳定剂 1.5；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚BT-328W(包括聚醚多元醇、催化剂和水)；所述异氰酸酯为MDI。
实施例2提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、181g不饱和聚醚、35g二甘醇和16.5mg铂铑络合物加入反应釜中，在反应温度为120℃，常压下，反应3小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磷酸化处理：将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90℃保温反应5小时，然后将粗品在80℃，0.08MPa下减压蒸馏纯化即得。
所述不饱和聚醚为烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，购自南京钟山化工有限公司的HY系列产品(分子量为800)；所述中间产物和磷酸的重量比例为27：1。
所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将100g八甲基环四硅氧烷、3.4g六甲基二硅氧烷、27.5g含氢量为1.55％的甲基高含氢硅油和8g酸性白土加入反应釜中，加热到45℃反应12小时即得到含氢量为0.32％的低含氢硅油。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B607(包括聚醚多元醇、催化剂和水)；所述异氰酸酯为MDI。
实施例3提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、155g不饱和聚醚、24g二甘醇和12.5mg铂铑络合物加入反应釜中，在反应温度为120℃，常压下，反应3小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磷酸化处理：将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90℃保温反应5小时，然后将粗品在80℃，0.08MPa下减压蒸馏纯化即得。
所述中间产物和磷酸的重量比例为16：1；所述不饱和聚醚为浙江皇马化工有限公司的烯丙醇聚醚HMS-232R(羟值约75)和南京钟山化工有限公司的HY系列烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(分子量为550)的混合，其重量比例为2：1。
所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将100g八甲基环四硅氧烷、3.4g六甲基二硅氧烷、27.5g含氢量为1.55％的甲基高含氢硅油和8g酸性白土加入反应釜中，加热到45℃反应12小时即得到含氢量为0.32％的低含氢硅油。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
实施例4提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、155g不饱和聚醚、24g二甘醇和12.5mg铂铑络合物加入反应釜中，在反应温度为120℃，常压下，反应3小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磷酸化处理：将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90℃保温反应5小时，然后将粗品在80℃，0.08MPa下减压蒸馏纯化即得。
所述中间产物和磷酸的重量比例为16：1；所述不饱和聚醚为浙江皇马化工有限公司的烯丙醇聚醚HMS-229R(羟值约130)和南京钟山化工有限公司的HY系列烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(分子量为550)的混合，其重量比例为2：1。
所述低含氢硅油为甲基高含氢硅油，含氢量为1.55％。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
实施例5提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、155g不饱和聚醚、24g二甘醇和12.5mg铂铑络合物加入反应釜中，在反应温度为120℃，常压下，反应3小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磷酸化处理：将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90℃保温反应5小时，然后将粗品在80℃，0.08MPa下减压蒸馏纯化即得。
所述中间产物和磷酸的重量比例为16：1；所述不饱和聚醚为浙江皇马化工有限公司的烯丙醇聚醚HMS-229R(羟值约130)和南京钟山化工有限公司的HY系列烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(分子量为550)的混合，其重量比例为2：1。
所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将100g八甲基环四硅氧烷、27.5g含氢量为1.55％的甲基高含氢硅油和8g酸性白土加入反应釜中，加热到45℃反应12小时即得。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
实施例6提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为中山东峻化工的H-3565B；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
实施例7提供了一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将50g低含氢硅油、155g不饱和聚醚、24g二甘醇和12.5mg铂铑络合物加入反应釜中，在反应温度为120℃，常压下，反应3小时，即得。
所述不饱和聚醚为浙江皇马化工有限公司的烯丙醇聚醚HMS-229R(羟值约130)和南京钟山化工有限公司的HY系列烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(分子量为550)的混合，其重量比例为2：1。
所述低含氢硅油的制备方法包括如下步骤：
将100g八甲基环四硅氧烷、3.4g六甲基二硅氧烷、27.5g含氢量为1.55％的202甲基高含氢硅油和8g酸性白土加入反应釜中，加热到45℃反应12小时即得到含氢量为0.32％的低含氢硅油。
本例还提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为如上所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
对比例1提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 135
稳定剂 2；
所述稳定剂为硅酮类表面活性剂B8444；所述全水组合聚醚采用中山市伯士的科技有限公司的全水组合聚醚B705(包括聚醚多元醇、催化剂和水)。所述异氰酸酯为MDI。
性能评价
可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂的物理性质比较，根据其透明度主观比较其透明度，发现实施例1～3提供的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂的透明性很好，实施例4，5，7中的透明性较好。
发泡过程中，在相同料温、环境温度下，测得聚氨酯硬质泡沫材料的乳白时间、凝胶时间、不粘时间和自由泡密度，结果如下表所示。
表1活性对比表
对实施例和对比例提供的稳定剂的流动性进行比较，同时测试导热系数，泡沫表面的泡孔结构(根据表面是否有大气泡、泡孔是否均匀，结构是否规整来判断泡孔结构的好坏情况，评1～5级，其中1级表面泡孔最不规整，最差，5分泡沫表面性能最好)等参数，其结果如下表所示。
表2流动性对比
从上述表格中可以看出实施例1～3中的泡沫稳定剂的稳定效果很好。具有较低的自由泡沫密度和较短的不粘时间，可以采用较快的生产速度制备相应的聚氨酯泡沫材料，也不会出现泡沫材料内部开裂等现象，能节约时间和制备成本，提高生产效率。此外实施例1～3中的泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫材料中应用时，可以很好的稳定生产过程中的泡沫，具有较高的泡沫高度的同时，具有较高的泡沫重量，从侧面表征出材料在发泡过程中泡孔密度均匀泡孔结构尺寸规整。而且从上述表格中还可以看出实施例1～3中的稳定剂具有较高的流动指数，更好的泡沫表面性能。
最后指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂，其特征在于，所述泡沫稳定剂为改性聚醚接枝有机硅表面活性剂；所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备主体原料包括低含氢硅油和不饱和聚醚，其重量比例为1：(1～10)；
所述低含氢硅油的含氢量为0.05～0.8wt％；
所述低含氢硅油的制备原料包括八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和高含氢硅油；
所述改性聚醚接枝有机硅表面活性剂的制备方法包括如下步骤：
1)将低含氢硅油、不饱和聚醚、分散剂和络合金属催化剂加入反应釜中，在反应温度为80-120℃，常压下，反应2-8小时，得到中间产物；
2)对第1)步中的中间产物进行磺化处理和/或磷酸化处理即得；
所述不饱和聚醚为烯丙醇聚醚和/或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，所述烯丙醇聚醚的羟值为75mgKOH/g；
所述磺化处理包括如下步骤：
将亚硫酸氢钾与所述中间产物溶解在异丙醇和水的混合溶液中，并在70～80℃下反应2～6小时，出料即得；所述异丙醇与水的体积比为(2～10)：1；
所述亚硫酸氢钾与中间产物的重量比例为1：(5～60)；
所述磷酸化处理包括如下步骤：
将所述中间产物和磷酸加入到反应釜中，然后加入单体总质量的50～60wt％的甲苯溶解，并在通入氮气的条件下，90～100℃保温反应3～5小时，然后处理即得；
所述中间产物和磷酸的重量比例为(8～30)：1。
2.一种聚氨酯硬质泡沫材料，其特征在于，其制备原料，以重量份计，包括如下组分：
全水组合聚醚 100
异氰酸酯 125～150
稳定剂 1.5～3；
所述稳定剂为如权利要求1所述的可用于全水发泡体系的泡沫稳定剂。
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