专利名称：天然植物油基植栽泡棉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种天然植物油基植栽泡棉的制备方法，属于聚氨酯泡棉制备技术领域。
背景技术：
众所周知，吸水聚氨酯泡棉可用于医学药敷材料、鲜花插花泥、无土栽培、景观培育等，应用前景非常广阔。但是，传统聚氨酯泡棉是倾向于疏水的，吸水率及保水率都非常有限。目前，制备吸水聚氨酯泡棉的方法总体上可以分为两种。一种是在聚氨酯泡棉的制备过程中，加入具有强吸水能力的添加物如聚丙烯醛等。虽然这种方法对提高聚氨酯泡棉的吸水能力有一定的效果，但是存在以下几点缺陷
(1)强吸水物质的加入增加了聚氨酯加工的一道工序，增加了额外的成本。(2)强吸水物质很难在聚氨酯泡棉中均勻一致的分布，导致不同部位吸水性的差
已(3)经多次使用后，强吸水性添加物易从泡棉中脱离出来，导致吸水能力显著下降。因此，很有必要通过聚氨酯本身材料的改善来获得强吸水的聚氨酯泡沫。另外一种方法便是在多元醇组分中使用高比重的亲水聚醚，在低的异氰酸酯指数(0. 35 0. 7)下反应，通过亲水聚醚及羟基本身的亲水性来获得理想的吸水效果。如 US5424338等。但是所用聚醚的活性过高，常导致泡沫的泡孔、工艺过程不易控制，泡沫性能不理想。同时，以上技术生产聚氨酯吸水泡棉时使用的多元醇都来至于石油化工产品。然而作为不可再生的石油资源总有用完的一天，石油价格的起伏跌宕，石油资源的逐渐耗尽将严重影响聚氨酯行业的发展。使用天然植物油等可再生资源对于聚氨酯行业的可持续发展是意义重大的。本发明使用植物油聚醚，通过合适的方法制作的泡棉具有良好的吸水、保水性，同时节约了石油资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强吸水、保水且环保的天然植物油基植栽泡棉及其制备方法。本发明的目的是这样实现的
天然植物油基植栽泡棉，由下列原料制成 A.组合料，按重量比包含
复合多元醇 100份交联剂或扩链剂0 8份
复合催化剂 0 3份泡沫稳定剂 0 4份
发泡剂0. 2 10份
填料0 50份
B.异氰酸酯，按照异氰酸酯指数为0. 3 0. 75的比例添加。所述异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯。所述复合多元醇包括聚醚多元醇、液体聚酯多元醇及植物油多元醇。所述复合多元醇包含以下的一种或几种的组合
Polyol 1植物油为基础，官能度是3 6，羟值28 570mg KOH/g，用量一般是相对多元醇总量的重量比0% 35% ；
Polyol 2高活性环氧丙烷、环氧乙烷的共聚多元醇，官能度是2 6，羟值观 400 mg KOH/g，用量一般是相对多元醇总量的重量比40% 80% ；
Polyol 3环氧丙烷、环氧乙烷的共聚多元醇，官能度是3 7，羟值100 800 mg KOH/ g,用量一般是相对多元醇总量的重量比0% 50%。所述交联剂是官能度大于2的小分子多元醇或胺类化合物，如甘油、二乙醇胺、三
乙醇胺等。所述扩链剂是两个官能度的小分子多元醇或胺类化合物，如乙二醇、二乙二醇、 丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丁二醇、低分子量的多元醇(PPG)、3，5-二乙基甲苯二胺 (DETDA)、3，5- 二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、4，4’ -双仲丁氨基二苯基甲烷(DBMDA)。所述交联剂与扩链剂单独使用或一起使用。所述复合催化剂为双(2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、N，N ‘ - 二甲基环己胺、三乙烯二胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和延迟性催化剂中的一种或几种的复合催化剂。所述泡沫稳定剂为制备聚氨酯的普通软泡或硬泡所用的泡沫稳定剂，如 M0M0MTIVE(迈图)NIAX* L-3002、NIAX* L-580、DEGUSSA (德固赛 Kegostab B8681、 Tegostab BBF2470,Tegostab B8444、BYK9100 等。所述发泡剂为水或水与1，1- 二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)或水与二氯甲烷混合物。所述填料为碳酸钙、陶瓷粉等无机填料，或锯末粉、秸秆粉等有机填料。本发明采用了环保的天然植物油多元醇与高活性聚醚配合使用，通过合适的催化剂种类及用量很好地控制了反应的活性。由于植物油多元醇与环氧乙烷环氧丙烷聚醚的不相容性，配合合适的泡沫稳定剂，可以得到开孔细致的泡孔结构。在低的异氰酸酯指数下， 利用聚醚及羟基本身的亲水性、细致开孔泡孔结构的毛细现象，制得的聚氨酯泡棉结构细致，开孔，环保，具有优异的吸水、保水能力，能吸收并保有多倍于其本身重量的水分，且可通过配方调节使吸水、保水倍率为O 35倍于其本身重量的水分。下面结合具体实施例对本发明作详细说明。
具体实施例方式实施例1
A.将多元醇按比例混合组成多元醇混合物POLYOL 1: 15%POLYOL 2: 55%
POLYOL 3: 30%
B.以上述多元醇混合物为基数100份，依次将2份泡沫稳定剂毕克BI9100硅油，10 份水溶于上述多元醇混合物，混合均勻作为A料。C.按照异氰酸酯指数为45的比例，取BASF产粗MDI M20S (B料)，在25°C与A 料反应。制得的天然植物油基植载泡棉为硬泡，密度27kg/m3，能吸收并保有23倍于其本身重量的水。实施例2
A.将多元醇按比例混合组成多元醇混合物 POLYOL 1: 15%POLYOL 2: 65% POLYOL 3: 20%
B.以上述多元醇混合物为基数100份，依次将2份泡沫稳定剂BI9100(毕克化学产)， 1. 5份乙二醇，0. 4份催化剂Dabco 33-LV (空气化工产)，8份水，10份碳酸钙混溶于上述多元醇混合物，混合均勻作为A料。C.按照异氰酸酯指数为40的比例，取BASF产粗MDI M20S (B料)，在25°C与A 料反应。制得的天然植物油基植载泡棉为半硬泡，密度32kg/m3，能吸收并保有沈倍于其本身重量的水。植物能生产且根系可贯穿泡棉。实施例3
A.将多元醇按比例混合组成多元醇混合物 POLYOL 1: 10%POLYOL 2: 70% POLYOL 3: 20%
B.以上述多元醇混合物为基数100份，依次将2份泡沫稳定剂L580(迈图产)，1份甘油，0. 35份催化剂Dabco 33-LV(空气化工产)，8份水溶于上述多元醇混合物，混合均勻后加入15份锯末粉，高速混合均勻。C.调节原料温度至25°C，按照异氰酸酯指数为40的比例，加入烟台万华产改性 MDI (B料)，在25°C环境下反应成型。制得的天然植物油基植载泡棉密度30kg/m3，能吸收并保有30倍于其本身重量的水。吸水后呈脆性，植物能生产且根系可贯穿泡棉。实施例4
A.将多元醇按比例混合组成多元醇混合物 POLYOL 1: 10%POLYOL 2: 58% POLYOL 3: 32%
B.以上述多元醇混合物为基数100份，依次将1份泡沫稳定剂degussaB8870 (德固赛产)，1份甘油，1.2份催化剂Dabco 33-LV (空气化工产)，0.3份催化剂Dabco BL_19(空气化工产)，7. 5份水溶于上述多元醇混合物混合均勻作为A料。C.取烟台万华产改性MDI作为B料，调节AB原料温度至25°C，按照异氰酸酯指数为40的比例，使用喷涂发泡成型。
成型后切除表皮，可吸收并保有20倍于本身重量的水分，可栽培植物。
权利要求
1.天然植物油基植栽泡棉，其特征在于由下列原料制成A.组合料，按重量比包含复合多元醇 100份交联剂或扩链剂0 8份复合催化剂 0 3份泡沫稳定剂 0 4份发泡剂0. 2 10份填料0 50份B.异氰酸酯，按照异氰酸酯指数为0.3 0. 75的比例添加。
2.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯和脂肪族异氰酸酯。
3.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述复合多元醇包括聚醚多元醇、液体聚酯多元醇及植物油多元醇。
4.按照权利要求3所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述复合多元醇包含以下的一种或几种的组合Polyol 1植物油为基础，官能度是3 6，羟值观 570mg KOH/g，用量一般是相对多元醇总量的重量比0% 35% ；Polyol 2高活性环氧丙烷、环氧乙烷的共聚多元醇，官能度是2 6，羟值观 400 mg KOH/g，用量一般是相对多元醇总量的重量比40% 80% ；Polyol 3环氧丙烷、环氧乙烷的共聚多元醇，官能度是3 7，羟值100 800 mg KOH/ g,用量一般是相对多元醇总量的重量比0% 50%。
5.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述交联剂是官能度大于2的小分子多元醇或胺类化合物。
6.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述扩链剂是两个官能度的小分子多元醇或胺类化合物。
7.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于交联剂与扩链剂单独使用或一起使用。
8.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述复合催化剂为双 (2-甲胺基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、N, N ‘ - 二甲基环己胺、三乙烯二胺、辛酸亚锡、 二月桂酸二丁基锡和延迟性催化剂中的一种或几种的复合催化剂。
9.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述泡沫稳定剂为制备聚氨酯的普通软泡或硬泡所用的泡沫稳定剂。
10.按照权利要求1所述的天然植物油基植栽泡棉，其特征在于所述发泡剂为水或水与1，1- 二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)或水与二氯甲烷混合物；所述填料为无机填料或有机填料。
全文摘要
本发明公开一种天然植物油基植栽泡棉，由组合料和异氰酸酯制成组合料按重量比包含复合多元醇100份，交联剂或扩链剂0～8份，复合催化剂0～3份，泡沫稳定剂0～4份，发泡剂0.2～10份，填料0～50份。本发明制得的聚氨酯泡棉结构细致，开孔，环保，具有优异的吸水、保水能力，能吸收并保有多倍于其本身重量的水分，且可通过配方调节使吸水、保水倍率为0～35倍于其本身重量的水分。
文档编号C08G101/00GK102276782SQ20111015182
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者朱琼蓉, 杨洪启, 陈俊铃 申请人:漳州华德高分子应用材料科技有限公司