本發(fā)明涉及發(fā)泡海綿技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊。
背景技術(shù)：
聚氨酯慢回彈泡沫由于其優(yōu)異的舒適性能，已被廣泛應(yīng)用于家居用品、汽車、鞋材、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，聚氨酯回彈泡沫由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，具有較高的舒適性能，當(dāng)受到一定壓力時(shí)，聚氨酯回彈泡沫會隨著壓力而改變形狀，使壓力平均分布，減少局部受力點(diǎn)，壓力釋去后，其形狀又緩慢恢復(fù)到原狀。但是由于其自身的閉孔結(jié)構(gòu)，聚氨酯慢回彈泡沫的透氣性能和阻尼吸聲性能較差?！洞蠖褂投嘣嫉暮铣杉熬郯滨ヂ貜椗菽阅艿难芯俊芬晃闹凶髡咄ㄟ^馬來酸酐與大豆油反應(yīng)合成了改性大豆油，然后用二甘醇與改性大豆油在氫氧化鉀的催化下反應(yīng)，合成了大豆油多元醇。再利用合成的大豆油多元醇制備了大豆油多元醇基聚氨酯慢回彈泡沫，文章中對大豆油多元醇基聚氨酯慢回彈泡沫的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率及40%壓縮度等力學(xué)性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)大豆油多元醇的使用會改善聚氨酯慢回彈泡沫的透氣性能阻尼性能及吸聲性能，但是會導(dǎo)致力學(xué)性能的下降，提出增加發(fā)泡劑水用量或者提高異氰酸酯指數(shù)，可以在大豆油多元醇基聚氨酯慢回彈泡沫具有較高透氣性能、阻尼性能及吸聲性能的前提下，提高其力學(xué)性能。
雖然作者通過對大豆油改性從而合成大豆油多元醇基聚氨酯回彈泡沫，改善了慢回彈海綿的透氣性能、阻尼性能及吸聲性能，但是其機(jī)械強(qiáng)度差、韌性不好的缺點(diǎn)降低了材料的使用壽命和人們的舒適度，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，推動(dòng)不了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且其制備的慢回彈海綿還不能完全滿足現(xiàn)如今人們對海綿墊的各種需求，所以需要進(jìn)一步的改進(jìn)，提高其力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、疏水性等其他性能，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域并且延長使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，由下列重量份的原料制備制成：微晶纖維素35-45、大豆油140-180、二甘醇160-200、氫氧化鉀0.13-0.27、聚醚多元醇90-110、發(fā)泡劑8-12、泡沫穩(wěn)定劑1.3-1.6、催化劑0.4-0.6、甲苯二異氰酸酯56-68、蒸餾水4-6、羧甲基纖維素鈉3-5、超氧化物歧化酶3-4、碳酸氫銨0.1-0.2、聚乳酸12-16、抗氧化劑0.1-0.2。
所述一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，由以下具體步驟制備制成：
（1）將微晶纖維素用6-8倍量的無水甲苯分散，分散均勻后加到三口燒瓶中，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，水浴加熱升高溫度至80-90℃，滴加十八烷基異氰酸酯，其中十八烷基異氰酸酯和微晶纖維素按照質(zhì)量比1:5混合，機(jī)械攪拌反應(yīng)2-4h，反應(yīng)結(jié)束后用丙酮索式回流萃取24-30h，取出后烘干至恒重備用；
（2）在四口燒瓶中加入大豆油及步驟（1）制備的產(chǎn)物，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，之后在160-180℃將兩者充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，再將四口燒瓶置于加熱套中，加入二甘醇和氫氧化鉀，升高溫度?00-220℃反應(yīng)3-4h，水洗提純、分液除去未反應(yīng)雜質(zhì)，烘干后備用；
（3）將羧甲基纖維素鈉、超氧化物歧化酶和碳酸氫銨加到2-3倍量的去離子水中攪拌溶解得到混合溶液，將聚乳酸和2-3倍量的二氯甲烷加到真空反應(yīng)箱中，在140-155℃下攪拌反應(yīng)溶解，再將上述混合溶液加到聚乳酸溶液中高速剪切攪拌30-50min，攪拌結(jié)束后蒸餾除去二氯甲烷，過濾后干燥備用；
（4）將步驟（2）制備的產(chǎn)物、聚醚多元醇及除甲苯二異氰酸酯以外其他剩余物質(zhì)混合，在室溫下以3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，攪拌均勻后加入步驟（3）制備的產(chǎn)物，然后加入甲苯二異氰酸酯攪拌4-6S后迅速倒入發(fā)泡箱中，15-20min后從箱體中移出即得。
所述一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，所述聚醚多元醇由聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚醚多元醇3分別按百分比含量10%-30%、10%-20%、20%-50%混合而成，聚醚多元醇1為羥值在50-100的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇2為羥值在35-80的二官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇3為羥值在250-280的三官能團(tuán)聚醚多元醇。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：植物油基聚合物是一種潛在的可生物降解材料，與合成的高分子材料相比，可以在制品廢棄后完全降解或者部分降解，有效的緩解環(huán)境污染問題，本發(fā)明利用纖維素密度小、可降解的優(yōu)點(diǎn)改性高分子合成材料，但是纖維素材料的力學(xué)性能不高、力學(xué)性能差和熱穩(wěn)定不高等制約著應(yīng)用領(lǐng)域，本發(fā)明采用十八烷基異氰酸酯接枝改性微晶纖維素提高其拉伸強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐磨性，再用其對大豆油改性，得到性能優(yōu)異的大豆油多元醇，綠色環(huán)保，再通過大豆油多元醇和其他物料合成聚氨酯發(fā)泡海綿，具有優(yōu)異的疏水、阻尼、透氣等性能，還提高了海綿的強(qiáng)度和力學(xué)性能，還利用超氧化物歧化酶、羧甲基纖維素等對聚乳酸改性使其具有抗輻射、消炎等功能，再將其作為發(fā)泡海綿的增強(qiáng)相，具有很好的相容性并且也提高了海綿的性能，可生物降解，無殘留，本發(fā)明制備的海綿具有良好的慢回彈、吸震、吸聲和透氣性能，可廣泛用于各種床墊、沙發(fā)等配套材料，制備工藝簡單，值得推廣。
具體實(shí)施方式
一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：微晶纖維素35、大豆油140、二甘醇160、氫氧化鉀0.13、聚醚多元醇90、發(fā)泡劑8、泡沫穩(wěn)定劑1.3、催化劑0.4、甲苯二異氰酸酯56、蒸餾水4、羧甲基纖維素鈉3、超氧化物歧化酶3、碳酸氫銨0.1、聚乳酸12、抗氧化劑0.1。
所述一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，由以下具體步驟制備制成：
（1）將微晶纖維素用6倍量的無水甲苯分散，分散均勻后加到三口燒瓶中，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，水浴加熱升高溫度至80℃，滴加十八烷基異氰酸酯，其中十八烷基異氰酸酯和微晶纖維素按照質(zhì)量比1:5混合，機(jī)械攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后用丙酮索式回流萃取24h，取出后烘干至恒重備用；
（2）在四口燒瓶中加入大豆油及步驟（1）制備的產(chǎn)物，用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，之后在160℃將兩者充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，再將四口燒瓶置于加熱套中，加入二甘醇和氫氧化鉀，升高溫度?00℃反應(yīng)3h，水洗提純、分液除去未反應(yīng)雜質(zhì)，烘干后備用；
（3）將羧甲基纖維素鈉、超氧化物歧化酶和碳酸氫銨加到2倍量的去離子水中攪拌溶解得到混合溶液，將聚乳酸和2倍量的二氯甲烷加到真空反應(yīng)箱中，在140℃下攪拌反應(yīng)溶解，再將上述混合溶液加到聚乳酸溶液中高速剪切攪拌30min，攪拌結(jié)束后蒸餾除去二氯甲烷，過濾后干燥備用；
（4）將步驟（2）制備的產(chǎn)物、聚醚多元醇及除甲苯二異氰酸酯以外其他剩余物質(zhì)混合，在室溫下以3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，攪拌均勻后加入步驟（3）制備的產(chǎn)物，然后加入甲苯二異氰酸酯攪拌4S后迅速倒入發(fā)泡箱中，15min后從箱體中移出即得。
所述一種聚乳酸增韌聚氨酯發(fā)泡海綿墊，所述聚醚多元醇由聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、聚醚多元醇3分別按百分比含量10%%、10%%、20%%混合而成，聚醚多元醇1為羥值在50的三官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇2為羥值在35的二官能團(tuán)聚醚多元醇，聚醚多元醇3為羥值在250的三官能團(tuán)聚醚多元醇。
按照實(shí)施例的步驟制備出聚氨酯發(fā)泡海綿，并對其進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：
拉伸強(qiáng)度（kPa）：136；拉伸伸長率（%）：109；撕裂強(qiáng)度（N/cm）：8.9；回彈率（%）：7.7；CLD40%(kPa)：2.47。