一種聚乙烯醇吸液海綿材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯醇吸液海綿材料及其制備方法。該方法先將聚乙烯醇和蒸餾水混合，在50～95℃水浴下溶解，得到聚乙烯醇水溶液；然后往聚乙烯醇水溶液中加入交聯劑、催化劑、發(fā)泡劑、填孔劑和輔助發(fā)泡劑，在30～80℃水浴下，攪拌混合均勻；把混合均勻的乳狀液倒入模具，在30℃～90℃下進行交聯反應；反應30～60min形成泡孔后，維持溫度繼續(xù)加熱固化2～8h，得聚乙烯醇吸液海綿材料；該海綿泡孔均勻，吸水能力強，柔韌性和粘彈性佳，生物相容性好，并且具有成本低、環(huán)保、工藝簡單等優(yōu)點，在水產品加工、食品、臨床醫(yī)學和水處理等領域具有廣闊的發(fā)展前景。
【專利說明】一種聚乙烯醇吸液海綿材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸液海綿材料，特別是涉及一種新型的聚乙烯醇吸液海綿材料及其制備方法，制得的聚乙烯醇吸液海綿材料交聯密度與吸水倍率高、親水性好、柔韌性與粘彈性佳且生物相容性好。
技術背景
[0002]聚乙烯醇吸液海綿材料具有如下的優(yōu)異性能:1)因分子結構中具有親水基團而具備較強的吸水能力；2)海綿柔韌性、回彈性好；3)親水性、耐堿性、耐磨性、耐蠕變、耐凍融性較好；4)對氧、紫外線穩(wěn)定，不易老化。因此，在電子工業(yè)、日用清潔、醫(yī)療衛(wèi)生、廚衛(wèi)、建材等領域獲得廣泛應用。隨著近年來經濟的快速發(fā)展和人們對舒適健康生活的不斷追求，工業(yè)清潔及過濾用品、生活清潔用品、醫(yī)療用品等的市場也不斷擴大。特別是在一定縮醛度范圍內的聚乙烯醇縮甲醛海綿材料具有超強的吸水能力，其吸水倍數可達到自身重量的幾倍至幾十倍；另外，其最突出的特點要算其“魔力”般的吸液速率、吸液后柔軟細膩以及富有彈性的性質而被應用于醫(yī)療領域，與傳統紗布類、脫脂棉類、明膠類止血材料比較起來，其止血、膨脹及舒適性能等有明顯優(yōu)勢，發(fā)展?jié)摿笆袌銮熬皹O佳。
[0003]目前公開的專利技術中，聚乙烯醇吸液海綿材料生產技術最經典的是淀粉致孔法，其方法是在聚乙烯醇水溶液、甲醛和無機酸的反應液中加入淀粉，淀粉在聚乙烯醇縮甲醛交聯固化過程中膨脹并瓦解，其占有位置形成孔隙，洗去瓦解物和其它物質后即得海綿體。此法制備所得海綿通常淀粉殘屑是很難徹底洗凈的，遇潮濕條件海綿體很容易發(fā)霉而導致產品變質，限制了產品應用范圍。例如中國發(fā)明專利CNl 01508747及CNl 01508814公開的聚乙烯醇縮甲醛泡沫制備方法中，均以木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉等種類淀粉顆粒作為填充物，在聚乙烯醇溶膠固化成型后再使用大量水將淀粉清洗掉。雖然淀粉可以很好調節(jié)抗壓彈性模量和孔隙連通性，但這些物質不易清洗干凈，容易殘留，而這些殘留物又會引發(fā)霉變、黃變等質量問題，`故限制其用途。
[0004]引入氣體進行發(fā)泡是制備聚乙烯醇吸液海綿材料的另外一種方法，如中國專利CN1557872公開的高吸水聚乙烯醇發(fā)泡體的制備方法中，直接由聚乙烯醇、甲醛、無機強酸和化學發(fā)泡劑混合后于50?60°C條件下固化成型。此方法采用碳酸氫鈉與強酸反應放出氣體達到發(fā)泡目的，但發(fā)泡所得海綿產品泡孔直徑較大，而且很難控制均勻，因碳酸鈉或碳酸氫鈉等物質與無機強酸反應強烈而迅速，瞬間釋放出大量氣體，氣體逃逸嚴重，故碳酸鈉及碳酸氫鈉添加量較大，同時也消耗掉較多的酸催化劑，此種方法很難在工業(yè)化生產中得到應用。
[0005]利用表面活性劑的發(fā)泡原理來制備聚乙烯醇吸液海綿材料是氣體發(fā)泡法的另外一種方式，其依靠機械攪拌方法鼓入空氣，在表面活性劑的作用下形成一定穩(wěn)定程度的泡沫。如美國專利US4098728公開了一種單獨使用機械攪拌卷入空氣來制備的醫(yī)用聚乙烯醇海綿，靠表面活性劑用量和攪拌速度控制孔隙大小，雖然海綿的純度很高，但孔隙連通性不高，密度及抗壓彈性低，成型收縮嚴重，孔徑難以控制。[0006]以上公布的專利文獻中，一是淀粉填充法發(fā)泡得到海綿體，二是通過混入氣體或添加能夠反應放出氣體的方法填充發(fā)泡得到海綿體；前者因淀粉清洗問題，一方面耗水量大，二方面因為很難清洗徹底從而影響產品品質，制約其在高端領域的使用；后者如若工藝控制不好，則產品成品率很低。
[0007]發(fā)明人所在研究團隊曾公開采用物理發(fā)泡劑發(fā)泡制備海綿(羅志波，林創(chuàng)發(fā)，文秀芳，蔡智奇.PVA縮甲醛吸水海綿的制備與性能研究[J].塑料工業(yè)，2012，40 (8):77-80.)，雖然部分解決了上述第二個問題，但因為只采用甲醛作交聯劑，得到的海綿交聯密度低、回彈性差，而且淀粉清洗的問題沒有解決，從而限制了其應用范圍。

【發(fā)明內容】

[0008]為解決上述中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法；所得海綿交聯密度高，質輕有彈性；泡孔均勻，孔徑在微米層次；硬度適中，柔韌性良好；吸水后能變軟，海綿吸水倍率高、保水性能好，并且具有良好的親水性。
[0009]本發(fā)明目的通過如下技術方案實現:
[0010]一種聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法:將聚乙烯醇和蒸餾水混合，在50?95°C水浴下溶解，得到聚乙烯醇水溶液；然后往聚乙烯醇水溶液中加入交聯劑、催化劑、發(fā)泡劑、填孔劑和輔助發(fā)泡劑，在30?80°C水浴下，攪拌混合均勻；把混合均勻的乳狀液倒入模具，在30°C?90°C下進行交聯反應；反應30?60min形成泡孔后，維持溫度繼續(xù)加熱固化2?8h，得聚乙烯醇吸液海綿材料；
[0011]以質量百分比計，其原料配方組成為:
[0012]
聚乙烯醇10?80%
蒸餾水10?75%
交聯劑3?60%
[0013]
催化劑I?15%
發(fā)泡劑I?15%
填孔劑I?50%
輔助發(fā)泡劑I?40%
[0014]所述催化劑為鹽酸、磷酸、硝酸、硫酸、乙酸和乙二酸中的一種或多種；
[0015]所述發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、異丁烷、異戊烷、四氫呋喃、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷中的一種或多種；
[0016]所述填孔劑 為淀粉、碳酸鈣、硅酸鎂、重晶石粉、石英粉、石膏粉、硅藻土、高嶺土、松香和玻璃粉中的一種或多種；
[0017]所述輔助發(fā)泡劑為勻泡劑、穩(wěn)泡劑和乳化劑中的一種或多種；
[0018]所述勻泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硅油、硬脂酸、卵磷脂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉和苯扎氯銨中的一種或多種；
[0019]所述穩(wěn)泡劑為聚丙烯酰胺、蛋白、多肽、淀粉、纖維素、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇、單乙醇胺、二乙醇胺中的一種或多種；
[0020]所述乳化劑為肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、雙甘油聚丙二醇醚、二異丙基萘磺酸鈉、鯨蠟醇基硫酸鈉和脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽中的一種或多種；
[0021]所述交聯劑由甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、丁二醛、戊二醛、月桂醛(十二醛)、十三醛、肉豆蘧醛(十四醛)、甲基己基乙醛、甲基辛基乙醛、甲基壬基乙醛、三甲基己醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、桂醛、鈴蘭醛、香蘭素、乙基香蘭素中的兩種或多種混配形成。
[0022]為進一步實現本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述聚乙烯醇選用型號為2699、2488、2299、2099、2088、1799、1788、224、217、124、117、BP-17、BF-17 或 BP-05 中的一種或多種。所述聚乙烯醇和蒸餾水混合是按1:4?7質量比將聚乙烯醇和蒸餾水混合。所述交聯劑由甲醛和戊二醛按質量比4:1混合制備。本發(fā)明固化2?8h后還包括將固化得到的海綿取出冷卻后脫模，并進行初步清洗、深入清洗，再裁切制成為聚乙烯醇吸液海綿材料。所述初步清洗的方法為將海綿材料通過甩干-浸水-再甩干的循環(huán)形式進行初步清洗，或通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗。所述深入清洗的方法為將裁切前的產品甩干后浸泡在含有臭氧或過氧化氫的溶液中，或浸泡在超聲波清洗槽中，使用流動水進行超聲清洗。所述水浴下溶解是在轉速400?600r/min的條件下溶解20?30min。所述攪拌混合均勻是以轉速400?600r/min攬祥混合5?IOmin。
[0023]一種聚乙烯醇吸液海綿材料，有上述制備方法制得；所述聚乙烯醇吸液海綿材料為聚乙烯醇縮醛多孔泡沫，具有三維開孔結構,平均泡沫直徑在50pm?2500pm之間，縮醛度在45%?90%之間，開孔率在.20%?90%之間，孔隙率在55%?88%之間，濕態(tài)壓縮彈性模量在40?60KPa之間，表觀密度在0.08?0.12g/cm3之間。
[0024]所述聚乙烯醇吸液海綿材料尺寸及規(guī)格根據模形的形狀及大小具體而定，并可根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，其中裁切可使用常溫裁切或冰凍裁切。
[0025]相對于現有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0026](I)本發(fā)明利用多種醛類按一定比例混合后作為交聯劑與聚乙烯醇反應，可通過改變醛類的種類和相對加入量調節(jié)材料孔徑的大小及柔軟性，制備所得海綿材料具有遇水立即膨脹，質地柔軟，吸液量大，不殘留異物，不掉屑等特點，在水產品加工、食品、臨床醫(yī)學和水處理等領域具有廣闊的發(fā)展前景。
[0027](2)傳統工藝采用化學發(fā)泡劑生產時，因化學發(fā)泡劑穿透性強，導致與氣體接觸的產品上表面因氣體逃逸而形成無泡孔的死皮，因而造成很高的產品邊角料，大大降低產品利用率；本發(fā)明采用的發(fā)泡劑在達到沸點后汽化形成氣體輔助發(fā)泡，發(fā)泡劑穿透性弱，能減少對孔壁的破壞；而且發(fā)泡劑產生的氣體均勻平穩(wěn)，使泡孔更加均勻細密，減少形成死皮、大泡孔或中空坍塌的機率。
[0028](3)本發(fā)明制備所得海綿材料先經水洗去酸催化劑、醛交聯劑和大部分的發(fā)泡劑殘留物，再用臭氧、雙氧水氧化法或超聲波清洗法進行深入清洗，能夠減少有害雜質的殘留，可以改善目前使用甲醛制備的海綿制品低溫穩(wěn)定性差，醛類游離量高的現狀，減少醛類對環(huán)境的污染和產品毒性的影響。
【具體實施方式】
[0029]以下結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。
[0030]實施例1
[0031]一種聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0032](I)將5g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為1799的聚乙烯醇，和25g蒸餾水加 入到反應器中，在95°C水浴下，利用攪拌機，在轉速400r/min的條件下溶解20min,得到聚乙烯醇的水溶液。
[0033](2)取上述聚乙烯醇水溶液，滴加5g交聯劑(由甲醛和戊二醛按質量比4:1混合均勻)，然后再滴加0.8g硫酸，同時加入Ig戊烷、0.8g淀粉、0.5g十二烷基硫酸鈉、0.5g纖維素和0.5g硬脂酸聚氧乙烯酯,在30°C水浴中混合均勻,在攪拌機以轉速400r/min攪拌下，反應5min。
[0034](3)將步驟(2)得到的乳狀液倒入模具，在30°C條件下固化4h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。
[0035](4)將步驟(3)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過甩干-浸水-再甩干的循環(huán)形式進行初步清洗，再浸泡在超聲波清洗槽中，使用流動水進行超聲清洗，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0036]實施例2
[0037]一種新型聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0038](I)將2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為1788、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為1799、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為2099、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為2488、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為2699的聚乙烯醇、，和45g蒸餾水加入到反應器中，在50°C水浴下，利用攪拌機，在轉速600r/min的條件下溶解30min,得到聚乙烯醇的水溶液。
[0039](2)取上述聚乙烯醇水溶液，滴加3g交聯劑(由甲醛、乙醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛、甲基己基乙醛、甲基辛基乙醛、甲基壬基乙醛、三甲基己醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛和桂醛按質量比1:2:1:2:1:2:1:2:1:2:1:2:1混合均勻)，然后再滴加0.3g硫酸、0.3g鹽酸、0.3g磷酸、0.3g硝酸、0.3g乙酸、0.3g乙二酸，同時加入0.5g正戍燒、0.5g正己燒、0.5g正庚烷、0.5g四氫呋喃、0.5g石油醚、0.4g淀粉、0.4g碳酸鈣、0.4g硅酸鎂、0.4g重晶石粉、0.1g十二燒基硫酸鈉、0.1g十二燒基苯磺酸鈉、0.1g娃油、0.1g硬脂酸、0.1g卵磷脂、0.1g脂肪酸甘油酯、0.5g纖維素和0.5g硬脂酸聚氧乙烯酯，在60°C水浴中混合均勻，在攪拌機以轉速600r/min攪拌下，反應lOmin。
[0040](3)將步驟(2)得到的乳狀液倒入模具，在60°C條件下固化8h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。[0041](4)將步驟(3)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過甩干-浸水-再甩干的循環(huán)形式進行初步清洗，再浸泡在含有臭氧溶液中，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0042]實施例3
[0043]一種新型聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0044](I)將Ig由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為224、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為117、2g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為BF-17的聚乙烯醇，和5g蒸餾水加入到反應器中，在70°C水浴下，利用攪拌機，在轉速450r/min的條件下溶解25min,得到聚乙烯醇水溶液。
[0045](2)取上述聚乙烯醇水溶液，滴加15g交聯劑(由十三醛和肉豆蘧醛按質量比3:1混合均勻)，然后再滴加3g乙酸、3g乙二酸，同時加入IOg四氫呋喃、8g硅藻土、8g高嶺土、5g聚山梨酯、2g 二辛基琥珀酸磺酸鈉、2g聚乙二醇和2g雙甘油聚丙二醇醚，在50°C水浴中混合均勻，在攪拌機以轉速600r/min攪拌下,反應IOmin。
[0046](3)將步驟(2)得到的乳狀液倒入模具，在80°C條件下固化6h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。
[0047](4)將步驟(3)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗的方法進行初步清洗，再浸泡在含有雙氧水溶液中，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0048]實施例4
[0049]一種新型聚乙烯醇 吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0050](I)將40g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為124的聚乙烯醇，和5g蒸餾水加入到反應器中，在90°C水浴下，利用攪拌機，在轉速400r/min的條件下溶解30min,得到聚乙烯醇的水溶液。
[0051](2)取上述聚乙烯醇水溶液，滴加Ig交聯劑(由乙二醛、甲基壬基乙醛、苯乙醛和苯丙醛按質量比5:4:3:2混合均勻)，然后再滴加IOg磷酸，同時加入Sg三氯氟甲烷、Sg石英粉、2g脂肪酸甘油酯、2g聚丙烯酰胺和2g肥皂，在40°C水浴中混合均勻，在攪拌機以轉速400r/min攪拌下，反應8min。
[0052](3)將步驟(2)得到的乳狀液倒入模具，在30°C條件下固化2h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。
[0053](4)將步驟(3)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗的方法進行初步清洗，再浸泡在含有雙氧水溶液中，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0054]實施例5
[0055]一種新型聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0056](I)將6g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為BP-05的聚乙烯醇和25g蒸餾水加入到反應器中，在90°C水浴下，利用攪拌機，在轉速600r/min的條件下溶解20min,得到聚乙烯醇的水溶液。[0057](2)取上述聚乙烯醇水溶液，滴加20g交聯劑(由苯甲醛、甲基己基乙醛、甲基辛基乙醛、鈴蘭醛、香蘭素和乙基香蘭素按質量比9:3:8:2:7:1混合均勻)，然后再滴加Sg硝酸，同時加入3g正戊烷、3g正己烷、3g正庚烷、3g異丁烷、3g異戊烷、3g四氫呋喃、3g石油醚、3g三氯氟甲烷、3g 二氯二氟甲烷、3g 二氯四氟乙烷、Ig淀粉、Ig碳酸鈣、Ig硅酸鎂、Ig重晶石粉、Ig石英粉、Ig石膏粉、Ig硅藻土、Ig高嶺土、Ig松香、Ig玻璃粉、Ig十二烷基硫酸鈉、Ig十二烷基苯磺酸鈉、Ig硅油、Ig硬脂酸、Ig卵磷脂、Ig脂肪酸甘油酯、Ig脂肪酸山梨坦、Ig聚山梨酯、Ig硫酸化蓖麻油、Ig 二辛基琥拍酸磺酸鈉、Ig苯扎氯銨、Ig聚丙烯酰胺、Ig蛋白、Ig多肽、Ig淀粉、Ig纖維素、Ig十二烷基二甲基氧化胺、Ig聚乙二醇、Ig單乙醇胺、Ig二乙醇胺、Ig肥皂、Ig阿拉伯膠、Ig烷基苯磺酸鈉、Ig月桂醇聚氧乙烯醚、Ig硬脂酸聚氧乙烯酯、Ig雙甘油聚丙二醇醚、Ig 二異丙基萘磺酸鈉、Ig鯨蠟醇基硫酸鈉、Ig脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽，在60°c水浴中混合均勻,在攪拌機以轉速400r/min攪拌下,反應lOmin。
[0058](3)將步驟(2)得到的乳狀液倒入模具，在80°C條件下固化6h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。
[0059](4)將步驟(3)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗的方法進行初步清洗，再浸泡在超聲波清洗槽中，使用流動水進行超聲清洗，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0060]實施例6
[0061]一種新型聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0062](I)將5g由上海國藥集團化學試劑有限公司提供的型號為2099的聚乙烯醇和30g蒸餾水加入到反應器中，滴加4g交聯劑(由甲醛和戊二醛按質量比3:1混合均勻)，然后再滴加3.5g硫酸，同時加入4g玻璃粉,0.8g四氫呋喃，Ig十二燒基硫酸鈉，在攪拌機以轉速600r/min攪拌下,反應8min。`
[0063](2)將步驟(I)得到的乳狀液倒入模具，在80°C條件下固化6h，所得產物呈白色海綿狀，泡孔均勻，孔徑在微米層次；質輕有彈性，柔韌性良好；硬度適中，吸水后能變軟，而且吸水保水性能優(yōu)良，具備高吸液海綿的性質。
[0064](3)將步驟(2)固化得到的海綿取出、冷卻、脫模，然后通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗的方法進行初步清洗，再浸泡在超聲波清洗槽中，使用流動水進行超聲清洗，把海綿內殘存的反應物清洗出來，最后根據需要將海綿進行裁切、干燥或壓縮，得到目標產物高吸液海綿。
[0065]實施例7
[0066]將實施例1-6中所制備的聚乙烯醇吸液海綿材料和市售聚乙烯醇類海綿進行吸水倍率、吸水速率、濕態(tài)壓縮彈性模量、表觀密度的測試。海綿的吸水倍率和吸水速率按GB/T8810-2005標準測定，濕態(tài)壓縮彈性模量是將海綿吸水后按GB/T14694 — 93標準測定，表觀密度按GB/T6343 — 2009標準測定，測試結果如表I。
[0067]表I海綿各項測試結果比較
[0068]
【權利要求】
1.一種聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于，將聚乙烯醇和蒸餾水混合，在50?95°C水浴下溶解，得到聚乙烯醇水溶液；然后往聚乙烯醇水溶液中加入交聯劑、催化齊[J、發(fā)泡劑、填孔劑和輔助發(fā)泡劑，在30?80°C水浴下，攪拌混合均勻；把混合均勻的乳狀液倒入模具，在30°C?90°C下進行交聯反應；反應30?60min形成泡孔后，維持溫度繼續(xù)加熱固化2?8h，得聚乙烯醇吸液海綿材料； 以質量百分比計，其原料配方組成為:聚乙烯醇10?80%蒸傭水10?75%交聯劑3?60%催化劑I?15%發(fā)泡劑I?15%填孔劑I?50%輔助發(fā)泡劑I?40% 所述催化劑為鹽酸、磷酸、硝酸、硫酸、乙酸和乙二酸中的一種或多種； 所述發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、異丁烷、異戊烷、四氫呋喃、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷中的一種或多種·； 所述填孔劑為淀粉、碳酸鈣、硅酸鎂、重晶石粉、石英粉、石膏粉、硅藻土、高嶺土、松香和玻璃粉中的一種或多種； 所述輔助發(fā)泡劑為勻泡劑、穩(wěn)泡劑和乳化劑中的一種或多種； 所述勻泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硅油、硬脂酸、卵磷脂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉和苯扎氯銨中的一種或多種； 所述穩(wěn)泡劑為聚丙烯酰胺、蛋白、多肽、淀粉、纖維素、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇、單乙醇胺、二乙醇胺中的一種或多種； 所述乳化劑為肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯、雙甘油聚丙二醇醚、二異丙基萘磺酸鈉、鯨蠟醇基硫酸鈉和脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸鹽中的一種或多種； 所述交聯劑由甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、丁二醛、戊二醛、月桂醛(十二醛)、十三醛、肉豆蘧醛(十四醛)、甲基己基乙醛、甲基辛基乙醛、甲基壬基乙醛、三甲基己醛、苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、桂醛、鈴蘭醛、香蘭素、乙基香蘭素中的兩種或多種混配形成。
2.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述聚乙烯醇選用型號為 2699、2488、2299、2099、2088、1799、1788、224、217、124、117、BP-17、BF-17或BP-05中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述聚乙烯醇和蒸餾水混合是按1:4?7質量比將聚乙烯醇和蒸餾水混合。
4.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述交聯劑由甲醛和戊二醛按質量比4:1混合制備。
5.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:固化2?8h后還包括將固化得到的海綿取出冷卻后脫模，并進行初步清洗、深入清洗，再裁切制成為聚乙烯醇吸液海綿材料。
6.根據權利要求5所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述初步清洗的方法為將海綿材料通過甩干-浸水-再甩干的循環(huán)形式進行初步清洗，或通過兩個連續(xù)轉動的滾輪進行軋洗。
7.根據權利要求5所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述深入清洗的方法為將裁切前的產品甩干后浸泡在含有臭氧或過氧化氫的溶液中，或浸泡在超聲波清洗槽中，使用流動水進行超聲清洗。
8.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述水浴下溶解是在轉速400?600r/min的條件下溶解20?30min。
9.根據權利要求1所述的聚乙烯醇吸液海綿材料的制備方法，其特征在于:所述攪拌混合均勻是以轉速400?600r/min攬拌混合5?IOmin。
10.一種聚乙烯醇吸液海綿材料，其特征在于其由權利要求1-9任一項所述制備方法制得；所述聚乙烯醇吸液海綿材料為聚乙烯醇縮醛多孔泡沫，具有三維開孔結構，平均泡沫直徑在50pm?2500pm之間，縮醛度在45%?90%之間，開孔率在20%?90%之間，孔隙率在55%?88%之間，濕態(tài)壓縮彈性模量在40?60KPa之間，表觀密度在0.08?0.12g/cm3之間。`
【文檔編號】C08L29/04GK103435832SQ201310373062
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】蔡智奇, 羅志波, 陸園, 文秀芳, 程江 申請人:華南理工大學