本發(fā)明涉及一種聚氨酯泡沫料，特別是涉及一種環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料以及制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氨酯是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。聚氨酯材料性能優(yōu)異，用途廣泛，制品種類(lèi)多，聚氨酯泡沫是聚氨酯的主要品種，約占其總量的70％，已成為近10年來(lái)發(fā)展速度最快的合成材料之一，年增長(zhǎng)率保持在7％左右。20世紀(jì)中葉,德國(guó)首先成功研制出聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫專(zhuān)用催化劑和各種加工裝備的研制并投入應(yīng)用，使聚氨酯泡沫獲得了飛速發(fā)展。目前從全球范圍看，塊狀軟質(zhì)聚氨酯泡沫主要用于家具、墊材、復(fù)合面料、服裝鞋帽與箱包襯里材料，模塑軟質(zhì)聚氨酯泡沫主要用于制作汽車(chē)坐墊、靠背、頭枕、摩托車(chē)坐墊、家具、運(yùn)動(dòng)器材等。硬質(zhì)聚氨酯泡沫主要用于建筑業(yè)、制冷設(shè)備如冰箱、冰柜、冷藏運(yùn)輸車(chē)、管道、大型貯罐等，在家具行業(yè)、裝飾行業(yè)、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了較快的發(fā)展。聚氨酯泡沫是一種重要的合成材料，具有多孔性、相對(duì)密度小、比強(qiáng)度高等特點(diǎn)，根據(jù)所用原料的不同和配方的變化可制成普通軟泡、高回彈泡沫及硬泡等。目前聚氨酯的重要原料——聚醚多元醇主要來(lái)自石油環(huán)氧丙烷，生產(chǎn)聚氨酯既消耗了大量石油資源，制品廢棄后又難以降解和回收處理，因此造成了很大的環(huán)保困擾。例如，公開(kāi)號(hào)為CN103819645B、公開(kāi)日為2015.11.18、申請(qǐng)人為南京金浦錦湖化工有限公司的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利文件公開(kāi)了“一種慢回彈聚氨酯泡沫材料及其制備方法”，包括如下重量份數(shù)的組分：聚醚90～100份、催化劑0.2～1份、硅油0.8～1.5份、開(kāi)孔劑2.5～4份、水2～4份，還包括甲苯二異氰酸酯，其中，聚醚與甲苯二異氰酸酯的摩爾比率為75～90；聚醚的環(huán)氧乙烷含量為0～30％，其中聚醚為分子量為300-800的普通聚醚、軟泡聚醚和軟泡接枝聚醚中的任意兩種或三種的混合物。該發(fā)明通過(guò)改變聚醚分子量與環(huán)氧乙烷含量以及調(diào)整聚醚與TDI的比率，并添加以合適配比的催化劑、硅油和開(kāi)孔劑，雖然有效地改善了慢回彈聚氨酯泡沫材料的回彈速度與低溫硬化問(wèn)題，但是，該發(fā)明所使用的多元醇是石油聚醚多元醇，因此仍然存在環(huán)保性能較差的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其具有很好的降解性能，比較環(huán)保。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，擴(kuò)鏈劑10～15份，催化劑1～1.5份，發(fā)泡劑10～15份，泡沫穩(wěn)定劑2～2.5份，填料5～10份，水3～4份，阻燃劑20～25份，交聯(lián)劑4.5～5份，B料為異氰酸酯。優(yōu)選地，本發(fā)明所述擴(kuò)鏈劑為甘油。優(yōu)選地，本發(fā)明所述催化劑為辛酸亞錫。優(yōu)選地，本發(fā)明所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。優(yōu)選地，本發(fā)明所述泡沫穩(wěn)定劑為二甲基硅油。優(yōu)選地，本發(fā)明所述填料為二氧化硅。優(yōu)選地，本發(fā)明所述阻燃劑為T(mén)DCPP。優(yōu)選地，本發(fā)明所述交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷。優(yōu)選地，本發(fā)明所述異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供上述環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，技術(shù)方案是：一種環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將咖啡渣用藥物粉碎機(jī)粉碎至30目，置于烘箱中100℃下烘干3小時(shí)后取出，加入丙酮后索氏提取3次得到提取液，每次提取4小時(shí)，將提取液減壓回收溶劑后置于烘箱中100℃下烘干3小時(shí)，得到咖啡渣基脂肪酸；(2)將咖啡渣基脂肪酸、醋酸、濃硫酸加入反應(yīng)瓶中，加熱至40℃后邊攪拌邊滴加入過(guò)氧化氫，滴加完畢后加熱至65℃反應(yīng)4小時(shí)，回流反應(yīng)1小時(shí)后將產(chǎn)物靜置分層，將下層水相棄去后得到上層油相——咖啡渣基多元醇；(3)將咖啡渣基多元醇加入反應(yīng)瓶中，開(kāi)啟攪拌后加入馬來(lái)酸酐，30分鐘內(nèi)升溫至120℃，然后2小時(shí)內(nèi)升溫至150℃，保溫反應(yīng)2小時(shí)后停止加熱，取出后過(guò)濾，將濾餅用去離子水反復(fù)洗滌后置于烘箱中，100℃下烘干3小時(shí)后得到復(fù)合多元醇；(4)按重量份數(shù)稱(chēng)量各組份，將復(fù)合多元醇、擴(kuò)鏈劑、催化劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、填料、水、阻燃劑、交聯(lián)劑加入攪拌機(jī)，攪拌至混合均勻后得到A料，將B料和A料的溫度控制為18～23℃，在18～23℃條件下將B料加入A料中，攪拌30分鐘后得到混合料，將混合料倒入涂有脫模劑的模具中發(fā)泡，脫模后得到泡沫，將泡沫90℃下熟化10小時(shí)后得到環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：咖啡渣是咖啡豆加工成咖啡飲料過(guò)程中的副產(chǎn)物，通常會(huì)被丟棄造成浪費(fèi)和環(huán)境污染，其含有較豐富的油脂，本發(fā)明將咖啡渣收集后用丙酮作為溶劑進(jìn)行索氏提取，將咖啡渣油脂中的脂肪酸有效提取出來(lái)得到了能完全生物降解的咖啡渣基脂肪酸，然后以咖啡渣基脂肪酸、甘油為原料，以過(guò)氧化氫為環(huán)氧化試劑，通過(guò)環(huán)氧、開(kāi)環(huán)、酯化反應(yīng)制得了降解性能優(yōu)異的脂肪酸基多元醇，該脂肪酸基多元醇可與異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯，不過(guò)其官能度不高，與異氰酸酯之間的交聯(lián)密度不佳，所以本發(fā)明用馬來(lái)酸酐對(duì)其進(jìn)行了改性，提高了其官能度和共軛程度得到了復(fù)合多元醇，然后將該復(fù)合多元醇與異氰酸酯等原料混合反應(yīng)制得降解性能很好、比較環(huán)保的聚氨酯復(fù)合泡沫材料；復(fù)合多元醇的原料來(lái)源于廉價(jià)易得的廢棄物咖啡渣，因此可有效節(jié)省制備成本，而且還能有效解決咖啡渣的環(huán)保問(wèn)題以及石油醚多元醇的環(huán)保問(wèn)題，所以本發(fā)明還具有非常好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油14份，辛酸亞錫1.1份，環(huán)戊烷15份，二甲基硅油2份，二氧化硅7份，水3.5份，TDCPP21份，三羥甲基丙烷4.9份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法包括以下步驟：(1)將咖啡渣用藥物粉碎機(jī)粉碎至30目，置于烘箱中100℃下烘干3小時(shí)后取出，加入丙酮后索氏提取3次得到提取液，每次提取4小時(shí)，將提取液減壓回收溶劑后置于烘箱中100℃下烘干3小時(shí)，得到咖啡渣基脂肪酸；(2)將咖啡渣基脂肪酸、醋酸、濃硫酸加入反應(yīng)瓶中，加熱至40℃后邊攪拌邊滴加入過(guò)氧化氫，滴加完畢后加熱至65℃反應(yīng)4小時(shí)，回流反應(yīng)1小時(shí)后將產(chǎn)物靜置分層，將下層水相棄去后得到上層油相——咖啡渣基多元醇；(3)將咖啡渣基多元醇加入反應(yīng)瓶中，開(kāi)啟攪拌后加入馬來(lái)酸酐，30分鐘內(nèi)升溫至120℃，然后2小時(shí)內(nèi)升溫至150℃，保溫反應(yīng)2小時(shí)后停止加熱，取出后過(guò)濾，將濾餅用去離子水反復(fù)洗滌后置于烘箱中，100℃下烘干3小時(shí)后得到復(fù)合多元醇；(4)按重量份數(shù)稱(chēng)量各組份，將復(fù)合多元醇、甘油、辛酸亞錫、環(huán)戊烷、二甲基硅油、二氧化硅、水、TDCPP、三羥甲基丙烷加入攪拌機(jī)，攪拌至混合均勻后得到A料，將B料和A料的溫度控制為18～23℃，在18～23℃條件下將B料加入A料中，攪拌30分鐘后得到混合料，將混合料倒入涂有脫模劑的模具中發(fā)泡，脫模后得到泡沫，將泡沫90℃下熟化10小時(shí)后得到環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料。實(shí)施例2環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油12份，辛酸亞錫1.3份，環(huán)戊烷13份，二甲基硅油2.2份，二氧化硅5份，水4份，TDCPP23份，三羥甲基丙烷4.7份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法的步驟與實(shí)施例1一樣。實(shí)施例3環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油10份，辛酸亞錫1.5份，環(huán)戊烷11份，二甲基硅油2.4份，二氧化硅9份，水3.9份，TDCPP25份，三羥甲基丙烷4.5份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法的步驟與實(shí)施例1一樣。實(shí)施例4環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油15份，辛酸亞錫1份，環(huán)戊烷14份，二甲基硅油2.1份，二氧化硅6份，水3.2份，TDCPP24份，三羥甲基丙烷4.6份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法的步驟與實(shí)施例1一樣。實(shí)施例5環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油13份，辛酸亞錫1.2份，環(huán)戊烷12份，二甲基硅油2.3份，二氧化硅10份，水3份，TDCPP22份，三羥甲基丙烷4.8份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法的步驟與實(shí)施例1一樣。實(shí)施例6環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料，其由重量比為1:1.4的A料和B料制成，A料包括以下重量份數(shù)的組份：復(fù)合多元醇100份，甘油11份，辛酸亞錫1.4份，環(huán)戊烷10份，二甲基硅油2.5份，二氧化硅8份，水3.3份，TDCPP20份，三羥甲基丙烷5份，B料為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。該環(huán)保聚氨酯復(fù)合泡沫材料的制備方法的步驟與實(shí)施例1一樣。將實(shí)施例1-6和對(duì)比例的降解性能分別進(jìn)行測(cè)試，對(duì)比例為公開(kāi)號(hào)為CN103819645B的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利文件，降解性能測(cè)試方法為將各待測(cè)物洗凈風(fēng)干后稱(chēng)重，然后掩埋于室外土壤內(nèi)，2個(gè)月后取出，洗凈風(fēng)干后再次稱(chēng)重，計(jì)算出失重率，失重率越大表明降解性能越好，失重率的計(jì)算公式為：失重率＝(掩埋前重量-掩埋后重量)/掩埋前重量×100％。測(cè)試結(jié)果如下表所示：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6對(duì)比例失重率/％7.67.37.17.77.47.80.3由該表可以看出，實(shí)施例1-6的失重率均明顯大于對(duì)比例，表明具有很好的降解性能。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3