一种有机硅慢回弹海绵及其制备方法

技术领域

本发明涉及海绵技术领域，具体涉及一种有机硅慢回弹海绵及其制备方法。

背景技术

慢回弹海绵又叫做惰性海绵，记忆海绵，低反弹海绵，慢弹棉，零压感海绵。慢回弹海绵，最初是为美国航空航天局为太空计划设计开发的一种高科技材料。它是为宇航员设计的，帮助缓解宇航员在起降和飞行过程中所承受的压力。

慢回弹海绵由于具有吸收冲击力特性，可以缓解压力，目前在生活中也得到了广泛应用，最普遍的就是慢回弹枕头和床垫。这种枕头和床垫舒适柔软，不会对人体产生任何的压力，能够让身体在一个自然的无压力位置得到休息。

但是市场上的慢回弹海绵主要成分均为聚氨酯和聚醚，物理性能不稳定，容易氧化而发黄并释放有毒物质，需要加入碱类才能较长时间的保存。然而从根本上无法阻止氧化过程，尤其是接触紫外线的时候，氧化过程加快并且释放异味，机械性能下降甚至粉化。因此无法清洗和晾晒，作为家纺用品极其不安全和卫生。而且聚氨酯为温度感应型材质，产品随季节变化，会有一定程度的软硬变化。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种有机硅慢回弹海绵及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种有机硅慢回弹海绵，其特征在于：由A组分和B组分按照以下重量份数制成：A组分：甲基硅油0～30份、羟基硅油0～25份、乙烯基硅油3～70份、硅树脂0～80份、聚醚多元醇2～15份、填料4～15份、发泡剂1～8份、催化剂0.05～3份；B组分：甲基硅油0～30份、羟基硅油0～35份、乙烯基硅油3～60份、硅树脂0～80份、填料0～20份、含氢硅油1～25份、抑制剂0.01～1份。

作为本发明的一种优选方案，所述的A、B组分中甲基硅油的粘度为50～20000mPa·s；优选粘度为100～12000mPa·s。

作为本发明的一种优选方案，所述的A、B组分中乙烯基硅油粘度为500～100000mPa·s；优选粘度为2000～60000mPa·s。

作为本发明的一种优选方案，所述的A、B组分中硅树脂为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、苯基硅树脂和乙烯基甲基硅树脂中的任意一种或几种混合物。

作为本发明的一种优选方案，所述的A、B组分中填料为白炭黑、石英粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、云母、蒙脱土、硅藻土中的任意一种或几种混合物。

作为本发明的一种优选方案，所述的A、B组分中羟基硅油的羟基质量分数为2～10％，优选3～6％。

作为本发明的一种优选方案，所述的A组分中催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液、二乙烯基六甲基硅氧烷铂络合物、辛酸亚锡、稀土催化剂等中的任意一种。

作为本发明的一种优选方案，所述的A组分中聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、多氧化乙烯多元醇、聚合物多元醇等中的任意一种。

作为本发明的一种优选方案，所述的B组分中含氢硅油的含氢质量分数为0.08～1.8％，优选0.5～1.7％。

作为本发明的一种优选方案，所述的B组分中交联抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷、炔醇及其衍生物、多乙烯基硅氧烷中的任意一种或几种混合物。

一种有机硅慢回弹海绵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将A组分各原料混合；将甲基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油、硅树脂和聚醚多元醇按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料分散均匀，最后加入催化剂和发泡剂，搅拌混合均匀；制得A组分；

步骤二、将B组分各原料混合；将甲基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油、硅树脂和含氢硅油按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料分散均匀，最后加入抑制剂，搅拌混合均匀；制得B组分；

步骤三、将步骤一制得A组分和步骤二制得B组分快速混合均匀，A、B组份是按照一定比例混合；A、B组份的比例可以是1：1；A、B组份的比例可以是1：1.1；A、B组份的比例可以是1：1.2等等；倒入到发泡模具中，在预设温度20～90℃下发泡固化成形，2～8min后脱膜得到产品。

本发明的有益效果是：本发明制备了一种有机硅为主要成分的慢回弹海绵，该慢回弹海绵性能稳定，具有有机硅材质环保，亲肤，透气，变形率低、耐侯性好等特性，可以水洗、高温蒸煮、晾晒杀菌，温度变化对海绵软硬无影响；而且由于有机硅海绵具有机硅的生物惰性，开孔率高，易吸湿排汗，细菌不易生长繁殖，自生具有良好的抑菌效果。解决了现有聚氨酯、聚醚慢回弹海绵的致命缺点。

具体实施方式

下面对本发明实施例作详细说明。

实施例1：一种有机硅慢回弹海绵，由A组分和B组分按照以下重量份数制成：A组分：甲基硅油0～30份、羟基硅油0～25份、乙烯基硅油3～70份、硅树脂0～80份、聚醚多元醇2～15份、填料4～15份、发泡剂1～8份、催化剂0.05～3份；B组分：甲基硅油0～30份、羟基硅油0～35份、乙烯基硅油3～60份、硅树脂0～80份、填料0～20份、含氢硅油1～25份、抑制剂0.01～1份；其中，含氢硅油包括第一含氢硅油和第二含氢硅油；第一含氢硅油的重量份为1～25份；第二含氢硅油的重量份为0～10份；

其中，所述的A、B组分中甲基硅油的粘度为50～20000mPa·s；优选粘度为100～12000mPa·s。

其中，所述的A、B组分中乙烯基硅油粘度为500～100000mPa·s；优选粘度为2000～60000mPa·s。

其中，所述的A、B组分中硅树脂为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、苯基硅树脂和乙烯基甲基硅树脂中的任意一种或几种混合物。

其中，所述的A、B组分中填料为白炭黑、石英粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、云母、蒙脱土、硅藻土中的任意一种或几种混合物。

其中，所述的A、B组分中羟基硅油的羟基质量分数为2～10％，优选3～6％。

其中，所述的A组分中催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液、二乙烯基六甲基硅氧烷铂络合物、辛酸亚锡、稀土催化剂等中的任意一种。

其中，所述的A组分中聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇、多氧化乙烯多元醇、聚合物多元醇等中的任意一种。

其中，所述的B组分中含氢硅油的含氢质量分数为0.08～1.8％，优选0.5～1.7％。

其中，所述的B组分中交联抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷、炔醇及其衍生物、多乙烯基硅氧烷中的任意一种或几种混合物。

具体的，一种有机硅慢回弹海绵，由A组分和B组分按照以下重量份数制成：

A组分：羟基硅油10份、乙烯基硅油3份、硅树脂78份、聚醚多元醇2份、填料10份、发泡剂1份、催化剂2份；

B组分：乙烯基硅油3份、硅树脂78份、填料10份、第一含氢硅油12份、第二含氢硅油8份、抑制剂0.012份。

一种有机硅慢回弹海绵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将A组分各原料混合；将羟基硅油10份、乙烯基硅油3份、硅树脂78份和聚醚多元醇2份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料10份分散均匀，最后加入催化剂2份和发泡剂1份，搅拌混合均匀；制得A组分；

步骤二、将B组分各原料混合；将乙烯基硅油3份、硅树脂78份、第一含氢硅油12份和第二含氢硅油8份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料10份分散均匀，最后加入抑制剂0.012份，搅拌混合均匀；制得B组分；

步骤三、将步骤一制得A组分和步骤二制得B组分快速混合均匀，A、B组份是1：1混合；倒入到发泡模具中，在预设温度20℃下发泡固化成形，2min后脱膜得到产品。

实施例2：

一种有机硅慢回弹海绵，由A组分和B组分按照以下重量份数制成：

A组分：羟基硅油5份、乙烯基硅油52份、硅树脂30份、聚醚多元醇1.6份、填料4份、发泡剂7份、催化剂1.4份；

B组分：乙烯基硅油54份、硅树脂28份、填料4份、第一含氢硅油16份、抑制剂0.1份。

一种有机硅慢回弹海绵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将A组分各原料混合；将羟基硅油5份、乙烯基硅油52份、硅树脂30份和聚醚多元醇1.6份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料4份分散均匀，最后加入催化剂1.4份和发泡剂7份，搅拌混合均匀；制得A组分；

步骤二、将B组分各原料混合；将乙烯基硅油54份、硅树脂28份和第一含氢硅油16份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料4份分散均匀，最后加入抑制剂0.1份，搅拌混合均匀；制得B组分；

步骤三、将步骤一制得A组分和步骤二制得B组分快速混合均匀，A、B组份是1：1混合；倒入到发泡模具中，在预设温度25℃下发泡固化成形，5min后脱膜得到产品。

实施例3：

一种有机硅慢回弹海绵，由A组分和B组分按照以下重量份数制成：

A组分：甲基硅油15份、羟基硅油15份、乙烯基硅油46份、硅树脂21份、聚醚多元醇15份、填料13份、发泡剂5份、催化剂0.8份；

B组分：甲基硅油12份、羟基硅油15份、乙烯基硅油46份、硅树脂23份、填料2份、第一含氢硅油15份、第二含氢硅油9份、抑制剂0.2份。

一种有机硅慢回弹海绵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将A组分各原料混合；将甲基硅油15份、羟基硅油15份、乙烯基硅油46份、硅树脂21份、聚醚多元醇15份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料13份分散均匀，最后加入催化剂0.8份和发泡剂5份，搅拌混合均匀；制得A组分；

步骤二、将B组分各原料混合；将甲基硅油12份、羟基硅油15份、乙烯基硅油46份、硅树脂23份、第一含氢硅油15份和第二含氢硅油9份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料2份分散均匀，最后加入抑制剂0.2份，搅拌混合均匀；制得B组分；

步骤三、将步骤一制得A组分和步骤二制得B组分快速混合均匀，A、B组份是1：1混合；倒入到发泡模具中，在预设温度45℃下发泡固化成形，7min后脱膜得到产品。

实施例4：

一种有机硅慢回弹海绵，由A组分和B组分按照以下重量份数制成：

A组分：甲基硅油8份、乙烯基硅油65份、聚醚多元醇12份、填料15份、发泡剂2.5份、催化剂0.4份；

B组分：甲基硅油3份、羟基硅油8份、乙烯基硅油32份、硅树脂54份、第一含氢硅油20份、第二含氢硅油5份、抑制剂0.8份。

一种有机硅慢回弹海绵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将A组分各原料混合；将甲基硅油8份、乙烯基硅油65份、聚醚多元醇12份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入填料15份分散均匀，最后加入催化剂0.4份和发泡剂2.5份，搅拌混合均匀；制得A组分；

步骤二、将B组分各原料混合；将甲基硅油3份、羟基硅油8份、乙烯基硅油32份、硅树脂54份、第一含氢硅油20份和第二含氢硅油5份按比列称量混合搅拌均匀，在搅拌状态下缓慢加入抑制剂0.8份，搅拌混合均匀；制得B组分；

步骤三、将步骤一制得A组分和步骤二制得B组分快速混合均匀，A、B组份是1：1混合；倒入到发泡模具中，在预设温度70℃下发泡固化成形，8min后脱膜得到产品。

所得有机硅慢回弹海绵的性能见表1。

表1

通过上述A组分和B组分相结合，制得的有机硅慢回弹海绵，慢回弹海绵性能稳定，具有有机硅材质环保，亲肤，透气，变形率低、耐侯性好等特性，可以水洗、高温蒸煮、晾晒杀菌，温度变化对海绵软硬无影响；而且由于有机硅海绵具有机硅的生物惰性，开孔率高，易吸湿排汗，细菌不易生长繁殖，自生具有良好的抑菌效果。解决了现有聚氨酯、聚醚慢回弹海绵的致命缺点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。