本發明涉及一種聚氨酯泡沫料，特別是涉及一種環保聚氨酯復合泡沫材料以及制備方法。
背景技術：
：聚氨酯是由異氰酸酯與多元醇反應制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物。聚氨酯材料性能優異，用途廣泛，制品種類多，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年來發展速度最快的合成材料之一，年增長率保持在7％左右。20世紀中葉,德國首先成功研制出聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫專用催化劑和各種加工裝備的研制并投入應用，使聚氨酯泡沫獲得了飛速發展。目前從全球范圍看，塊狀軟質聚氨酯泡沫主要用于家具、墊材、復合面料、服裝鞋帽與箱包襯里材料，模塑軟質聚氨酯泡沫主要用于制作汽車坐墊、靠背、頭枕、摩托車坐墊、家具、運動器材等。硬質聚氨酯泡沫主要用于建筑業、制冷設備如冰箱、冰柜、冷藏運輸車、管道、大型貯罐等，在家具行業、裝飾行業、家用電器等領域的應用也得到了較快的發展。聚氨酯泡沫是一種重要的合成材料，具有多孔性、相對密度小、比強度高等特點，根據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——聚醚多元醇主要來自石油環氧丙烷，生產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保困擾。例如，公開號為CN103819645B、公開日為2015.11.18、申請人為南京金浦錦湖化工有限公司的中國發明專利文件公開了“一種慢回彈聚氨酯泡沫材料及其制備方法”，包括如下重量份數的組分：聚醚90～100份、催化劑0.2～1份、硅油0.8～1.5份、開孔劑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。該發明通過改變聚醚分子量與環氧乙烷含量以及調整聚醚與TDI的比率，并添加以合適配比的催化劑、硅油和開孔劑，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題，但是，該發明所使用的多元醇是石油聚醚多元醇，因此仍然存在環保性能較差的問題。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種環保聚氨酯復合泡沫材料，其具有很好的降解性能，比較環保。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，擴鏈劑10～15份，催化劑1～1.5份，發泡劑10～15份，泡沫穩定劑2～2.5份，填料5～10份，水3～4份，阻燃劑20～25份，交聯劑4.5～5份，B料為異氰酸酯。優選地，本發明所述擴鏈劑為甘油。優選地，本發明所述催化劑為辛酸亞錫。優選地，本發明所述發泡劑為環戊烷。優選地，本發明所述泡沫穩定劑為二甲基硅油。優選地，本發明所述填料為二氧化硅。優選地，本發明所述阻燃劑為TDCPP。優選地，本發明所述交聯劑為三羥甲基丙烷。優選地，本發明所述異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯PAPI。本發明要解決的另一技術問題是提供上述環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法。為解決上述技術問題，技術方案是：一種環保聚氨酯復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粉碎至30目，置于烘箱中100℃下烘干3小時后取出，加入丙酮后索氏提取3次得到提取液，每次提取4小時，將提取液減壓回收溶劑后置于烘箱中100℃下烘干3小時，得到咖啡渣基脂肪酸；(2)將咖啡渣基脂肪酸、醋酸、濃硫酸加入反應瓶中，加熱至40℃后邊攪拌邊滴加入過氧化氫，滴加完畢后加熱至65℃反應4小時，回流反應1小時后將產物靜置分層，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瓶中，開啟攪拌后加入馬來酸酐，30分鐘內升溫至120℃，然后2小時內升溫至150℃，保溫反應2小時后停止加熱，取出后過濾，將濾餅用去離子水反復洗滌后置于烘箱中，100℃下烘干3小時后得到復合多元醇；(4)按重量份數稱量各組份，將復合多元醇、擴鏈劑、催化劑、發泡劑、泡沫穩定劑、填料、水、阻燃劑、交聯劑加入攪拌機，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泡，脫模后得到泡沫，將泡沫90℃下熟化10小時后得到環保聚氨酯復合泡沫材料。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：咖啡渣是咖啡豆加工成咖啡飲料過程中的副產物，通常會被丟棄造成浪費和環境污染，其含有較豐富的油脂，本發明將咖啡渣收集后用丙酮作為溶劑進行索氏提取，將咖啡渣油脂中的脂肪酸有效提取出來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，以過氧化氫為環氧化試劑，通過環氧、開環、酯化反應制得了降解性能優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生成聚氨酯，不過其官能度不高，與異氰酸酯之間的交聯密度不佳，所以本發明用馬來酸酐對其進行了改性，提高了其官能度和共軛程度得到了復合多元醇，然后將該復合多元醇與異氰酸酯等原料混合反應制得降解性能很好、比較環保的聚氨酯復合泡沫材料；復合多元醇的原料來源于廉價易得的廢棄物咖啡渣，因此可有效節省制備成本，而且還能有效解決咖啡渣的環保問題以及石油醚多元醇的環保問題，所以本發明還具有非常好的經濟價值和環保價值。具體實施方式下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。實施例1環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油14份，辛酸亞錫1.1份，環戊烷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。該環保聚氨酯復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粉碎至30目，置于烘箱中100℃下烘干3小時后取出，加入丙酮后索氏提取3次得到提取液，每次提取4小時，將提取液減壓回收溶劑后置于烘箱中100℃下烘干3小時，得到咖啡渣基脂肪酸；(2)將咖啡渣基脂肪酸、醋酸、濃硫酸加入反應瓶中，加熱至40℃后邊攪拌邊滴加入過氧化氫，滴加完畢后加熱至65℃反應4小時，回流反應1小時后將產物靜置分層，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瓶中，開啟攪拌后加入馬來酸酐，30分鐘內升溫至120℃，然后2小時內升溫至150℃，保溫反應2小時后停止加熱，取出后過濾，將濾餅用去離子水反復洗滌后置于烘箱中，100℃下烘干3小時后得到復合多元醇；(4)按重量份數稱量各組份，將復合多元醇、甘油、辛酸亞錫、環戊烷、二甲基硅油、二氧化硅、水、TDCPP、三羥甲基丙烷加入攪拌機，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泡，脫模后得到泡沫，將泡沫90℃下熟化10小時后得到環保聚氨酯復合泡沫材料。實施例2環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油12份，辛酸亞錫1.3份，環戊烷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。該環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法的步驟與實施例1一樣。實施例3環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油10份，辛酸亞錫1.5份，環戊烷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。該環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法的步驟與實施例1一樣。實施例4環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油15份，辛酸亞錫1份，環戊烷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。該環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法的步驟與實施例1一樣。實施例5環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油13份，辛酸亞錫1.2份，環戊烷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。該環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法的步驟與實施例1一樣。實施例6環保聚氨酯復合泡沫材料，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的組份：復合多元醇100份，甘油11份，辛酸亞錫1.4份，環戊烷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。該環保聚氨酯復合泡沫材料的制備方法的步驟與實施例1一樣。將實施例1-6和對比例的降解性能分別進行測試，對比例為公開號為CN103819645B的中國發明專利文件，降解性能測試方法為將各待測物洗凈風干后稱重，然后掩埋于室外土壤內，2個月后取出，洗凈風干后再次稱重，計算出失重率，失重率越大表明降解性能越好，失重率的計算公式為：失重率＝(掩埋前重量-掩埋后重量)/掩埋前重量×100％。測試結果如下表所示：實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6對比例失重率/％7.67.37.17.77.47.80.3由該表可以看出，實施例1-6的失重率均明顯大于對比例，表明具有很好的降解性能。當前第1頁1 2 3