專利名稱：一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，特別涉及一種填充離子交換樹(shù)脂，具有親水與離子交換功能的聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料。
背景技術(shù)：
聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)(一N H C OO-)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成，該單元由異氰酸基和羥基反應(yīng)而成，反應(yīng)式如下 一N=C=O + HO——一 NH-C00—。 聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料作為一種新型的高分子合成材料，多為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，具有一定彈性和柔軟性。因此，具有密度低、彈性回復(fù)好、吸音、透氣、保溫等性能，主要用作家具墊材、床墊、交通工具座椅坐墊等墊材，工業(yè)和民用上也把軟泡用作過(guò)濾材料、隔音材料、防震材料、裝飾材料、包裝材料及隔熱材料等，同時(shí)開(kāi)孔的聚氨酯軟泡具有良好的吸聲消震功能，可用作室內(nèi)隔音材料。鑒于聚氨酯泡沫塑料具有廣泛的應(yīng)用，科研人員對(duì)其新技術(shù)、新工藝與新品種的研究不斷深入，開(kāi)發(fā)具有功能性的泡沫材料。專利號(hào)為CN1095988發(fā)明專利公開(kāi)了以藥物粉末或提取物作為添加劑加入到聚合原料中進(jìn)行發(fā)泡成型，獲得了具有某些功能的功能性聚氨酯泡沫塑料。申請(qǐng)?zhí)枮?00710009148. I的專利提供了一種含炭聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料復(fù)合材料，在該塑料的制備原料中除了制備聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料必須的發(fā)泡原、輔材料外，還加入超細(xì)竹炭粉或木炭粉，同時(shí)還加入遠(yuǎn)紅外粉、消菌粉、銀離子粉、茶粉或中草藥粉等成分，賦予復(fù)合材料具有吸附有害氣體、消毒殺菌等功能，但該材料主要應(yīng)用于日常生活用品中，
諸如枕頭、床墊或室內(nèi)裝飾材料等。申請(qǐng)?zhí)枮?00810176855. 4和200810176856. 9的發(fā)明專利公開(kāi)了一種離子交換纖維非織造布以及應(yīng)用其的吸濕用品，該發(fā)明由離子交換纖維與天然纖維、再生纖維、合成纖維按比例混合后，通過(guò)干法非織造布工藝加工而成。但該發(fā)明所獲得的離子交換纖維非織造布對(duì)排泄物的滲透速度快，儲(chǔ)液能力較低，以致排泄物中的無(wú)機(jī)鹽成分在非常短的時(shí)間內(nèi)難以與非造布中的離子交換纖維發(fā)生離子交換作用，實(shí)際離子交換的效果較小。鑒于上述原因，本發(fā)明公開(kāi)了一種含離子交換材料的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，并將聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料作為一種功能性復(fù)合材料應(yīng)用于一次性衛(wèi)生用品中。親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料對(duì)體液具有一定的滲透速度，可有效防止液體的滲漏，同時(shí)，對(duì)體液具有物理吸附作用和儲(chǔ)液作用，體液特別是人的尿液中的無(wú)機(jī)鹽離子成分，可從上至下與離子交換樹(shù)脂發(fā)生離子交換作用，大幅度降低體液，特別是人的尿液中的無(wú)機(jī)鹽離子成分。因此，一種含離子交換材料的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料對(duì)人的體液中的無(wú)機(jī)鹽離子成分具有較好的過(guò)濾功能，目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。
衛(wèi)生用品中體液的吸收載體主要由高吸水性樹(shù)脂承擔(dān)，而高吸水性樹(shù)脂主要為聚丙烯酸(鹽)類高吸水性樹(shù)脂，其在世界高吸水性樹(shù)脂市場(chǎng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，約占世界SAP總產(chǎn)量的80%以上，由丙烯酸或其鹽類與具有二官能度的單體經(jīng)溶液聚合或懸浮聚合法共聚而成。然而，聚丙烯酸(鹽)類高吸水性樹(shù)脂雖然較其它合成類高吸水性樹(shù)脂有吸水速度快、吸水倍率高、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)，但聚丙烯酸(鹽)類高吸水性樹(shù)脂屬高分子電解質(zhì)，耐鹽性能較差，嚴(yán)重影響其應(yīng)用性能。然而，人的體液成分復(fù)雜，如人的尿液主要為尿素和各種無(wú)機(jī)鹽離子，如Cl' Na+、k+、so42_等。由于高吸水樹(shù)脂屬于高 分子電解質(zhì)，各種離子成分均會(huì)對(duì)其吸水過(guò)程產(chǎn)生同離子效應(yīng)，因此，這些成分對(duì)高吸水性樹(shù)脂的吸水能力均產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，表現(xiàn)為高吸水樹(shù)脂的吸液倍率大幅度下降，致使衛(wèi)生用品的吸收芯體對(duì)尿液的吸收性能下降，影響衛(wèi)生用品的使用性能，如衛(wèi)生用品在小孩穿戴過(guò)程中容易產(chǎn)生尿液滲漏，同時(shí)，衛(wèi)生用品的表面回滲量增加，干爽性下降，易引起小孩皮膚的紅疹等。鑒于人的體液，特別是人的尿液無(wú)機(jī)鹽離子成分對(duì)高吸水性樹(shù)脂吸收性能的嚴(yán)重影響，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種對(duì)尿液中的離子具有離子交換功能的聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料。通過(guò)離子交換樹(shù)脂作用分離、消除人的尿液中的各種無(wú)機(jī)鹽成分，大幅度提高衛(wèi)生用品吸收芯體中高吸水樹(shù)脂的吸水能力，同時(shí)，也提高高吸水樹(shù)脂的耐鹽性能和通夜性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，通過(guò)聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的離子交換樹(shù)脂的作用，達(dá)到分離、消除人的尿液中的各種無(wú)機(jī)鹽成分，大幅度提聞衛(wèi)生用品吸收芯體中聞吸水樹(shù)脂的吸水能力和耐鹽性能，減少聞吸水樹(shù)脂的使用量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，由下列重量配比的原料制成
聚醚多元醇100份、二異氰酸酯50-65份、有機(jī)錫O. 20-0. 42份、有機(jī)胺O. 20-0. 36份、去離子水3. 0-5. 5份、表面活性劑2-20份、抗氧化劑O. 2-0. 4份、硅泡沫穩(wěn)定劑I. 0-1. 5份、發(fā)泡劑6-22份，離子交換樹(shù)脂占上述配方總質(zhì)量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為2-60%。所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于
(1)為聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的共混聚合物，所述共混聚合物以聚氨酯為骨架，在所述骨架上接枝親水劑和填充離子交換樹(shù)脂；
(2)所述聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的共混聚合物具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，其密度為O.01
O.12g/cm3,孔徑為O. 01 5mm,陽(yáng)離子交換容量為I. 5-5. 8mmol/g。所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于所述聚醚多元醇采用聚醚三醇，所述離子交換樹(shù)脂為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂交換樹(shù)脂之一種或幾種組合。所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于所述離子交換樹(shù)脂為顆粒狀，大小為10目 200目。任一所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的制備方法，其特征在于由表面活性劑、離子交換樹(shù)脂、硅泡沫穩(wěn)定劑、抗氧化劑、聚醚多元醇、去離子水混合均勻后，再加入有機(jī)錫、有機(jī)胺、發(fā)泡劑，并充分?jǐn)嚢韬?，加入二異氰酸酯均勻混合，?jīng)加聚、發(fā)泡而成。所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的制備方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為有機(jī)發(fā)泡劑、無(wú)機(jī)發(fā)泡劑之一種或兩種組合。任一所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料制成的面層與專利號(hào)為02111885. X的以天然竹纖維漿柏為原料制作的竹纖維織物的天然抗菌材料制成的底層通過(guò)膠合或縫合制成雙層結(jié)構(gòu)的具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫抗菌材料。所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料在衛(wèi)生吸濕用品中的應(yīng)用。
所述衛(wèi)生吸濕用品包括紙尿褲、衛(wèi)生巾或?qū)櫸飰|。所述離子交換樹(shù)脂為顆粒狀,大小為10目 200目，添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-60%。其中，離子交換樹(shù)脂為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂交換樹(shù)脂之一種或幾種。所述親水劑為表面活性劑，如硬脂酸聚乙醇脂、單硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯月桂醇醚、油酸三乙醇胺、乳化劑OP之一種或幾種，表面活性劑的添加量為2-20 wt%。所述本發(fā)明制得的聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的密度為O. 01 O. 12g/cm3,孔隙結(jié)構(gòu)的孔徑為O. 01 5mm。本發(fā)明所述聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料由表面活性劑、離子交換樹(shù)脂、泡沫穩(wěn)定劑、抗氧化劑、聚醚多元醇、去離子水混合均勻后，再加入催化劑、發(fā)泡劑，并充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤攵惽杷狨セ蚨喈惽杷狨ゾ鶆蚧旌?，?jīng)加聚、發(fā)泡而成。其中發(fā)泡劑為有機(jī)發(fā)泡劑、無(wú)機(jī)發(fā)泡劑之一種或兩種。其中，有機(jī)發(fā)泡劑包括脂肪類，如丁烷、戊烷、己烷等，氯烴類，如二氯乙烷，氟氯烴類，偶氮化合物以及亞硝基化合物；無(wú)機(jī)發(fā)泡劑包括空氣、二氧化碳、氮?dú)馀c碳酸氫鈉等。所述發(fā)泡材料應(yīng)用于衛(wèi)生吸濕用品，包括各類紙尿褲、衛(wèi)生巾、寵物墊。衛(wèi)生用品主要用于吸收人的尿液成分，主要成分為尿素和各種無(wú)機(jī)鹽離子，如Cr、Na+、K+、SO/—等。由于高吸水樹(shù)脂屬于高分子電解質(zhì)，各種離子成分均會(huì)對(duì)其吸水過(guò)程產(chǎn)生同離子效應(yīng)，因此，這些成分對(duì)高吸水性樹(shù)脂的吸水能力均產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，表現(xiàn)為高吸水樹(shù)脂的吸液倍率大幅度下降，致使衛(wèi)生用品的吸收芯體對(duì)尿液的吸收性能下降，影響衛(wèi)生用品的使用性能，如衛(wèi)生用品在小孩穿戴過(guò)程中容易產(chǎn)生尿液滲漏，同時(shí)，衛(wèi)生用品的表面回滲量增加，干爽性下降，易引起小孩皮膚的紅疹等。本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果本發(fā)明所述親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料具有離子交換和過(guò)濾的功能，特別是將上述材料應(yīng)用于一次性衛(wèi)生用品中時(shí)，可大幅度提高吸收芯體中高吸水樹(shù)脂的耐鹽性、吸收鹽水和通夜性能力，能大幅度降低衛(wèi)生用品中高吸水樹(shù)脂的使用量，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的了解，現(xiàn)通過(guò)實(shí)施方式對(duì)其作具體的說(shuō)明，但是本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此。、具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料基本配方(重量份)
權(quán)利要求
1.一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，由下列重量配比的原料制成 聚醚多元醇100份、二異氰酸酯50-65份、有機(jī)錫0. 20-0. 42份、有機(jī)胺0. 20-0. 36份、去離子水3. 0-5. 5份、表面活性劑2-20份、抗氧化劑0. 2-0. 4份、硅泡沫穩(wěn)定劑I. 0-1. 5份、發(fā)泡劑6-22份，離子交換樹(shù)脂占上述配方總質(zhì)量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為2-60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于 (1)為聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的共混聚合物，所述共混聚合物以聚氨酯為骨架，在所述骨架上接枝親水劑和填充離子交換樹(shù)脂； (2)所述聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的共混聚合物具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，其密度為0.01 0.12g/cm3,孔徑為0. 01 5mm,陽(yáng)離子交換容量為I. 5-5. 8mmol/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于所述聚醚多元醇采用聚醚三醇，所述離子交換樹(shù)脂為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂交換樹(shù)脂之一種或幾種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，其特征在于所述離子交換樹(shù)脂為顆粒狀，大小為10目 200目。
5.權(quán)利要求1-4任一所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的制備方法，其特征在于由表面活性劑、離子交換樹(shù)脂、硅泡沫穩(wěn)定劑、抗氧化劑、聚醚多元醇、去離子水混合均勻后，再加入有機(jī)錫、有機(jī)胺、發(fā)泡劑，并充分?jǐn)嚢韬?，加入二異氰酸酯均勻混合，?jīng)加聚、發(fā)泡而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料的制備方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為有機(jī)發(fā)泡劑、無(wú)機(jī)發(fā)泡劑之一種或兩種組合。
7.權(quán)利要求1-4任一所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料制成的面層與專利號(hào)為02111885. X的以天然竹纖維漿柏為原料制作的竹纖維織物的天然抗菌材料制成的底層通過(guò)膠合或縫合制成雙層結(jié)構(gòu)的具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫抗菌材料。
8.權(quán)利要求1_4、7任一所述的一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料在衛(wèi)生吸濕用品中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于衛(wèi)生吸濕用品包括紙尿褲、衛(wèi)生巾或?qū)櫸飰|。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有離子交換功能的親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料及其應(yīng)用，具有親水與離子交換功能的聚氨酯軟質(zhì)泡沫材料，是通過(guò)聚氨酯與離子交換樹(shù)脂、親水劑的共混聚合物聚合而成，具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，孔徑為0.01～5mm，密度為0.01～0.12g/cm3。聚合物以聚氨酯為骨架，在所述骨架上接枝親水劑和填充離子交換樹(shù)脂樹(shù)脂，親水劑的添加量為2-20%，離子交換樹(shù)脂的添加量為2-60%，由表面活性劑、泡沫穩(wěn)定劑、抗氧化劑、聚醚多元醇、去離子水混合均勻后，再加入催化劑、發(fā)泡劑，并充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤攵惽杷狨セ蚨喈惽杷狨ゾ鶆蚧旌?，?jīng)加聚、發(fā)泡而成。所述發(fā)泡材料應(yīng)用于衛(wèi)生吸濕用品，包括各類紙尿褲、衛(wèi)生巾、寵物墊。
文檔編號(hào)A61L15/26GK102775765SQ20121028588
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者周丕嚴(yán), 杭淵, 洪錫全, 裴小蘇 申請(qǐng)人:宜興丹森科技有限公司