專利名稱:含分散結晶聚酯的聚氨酯的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種生產具有改良的承重性能和濕態老化抗性的泡沫的方法,該方法對泡沫的其它性能沒有不良影響。而且,本發明也涉及用本方法生產的軟質泡沫。
軟質聚氨酯泡沫是公認的商業制品。軟質泡沫一般以生產中所使用而表現出一定的特性,或者是模塑或者是自由發泡。具有高回彈性(HR)的軟質泡沫的特征在于具有更舒適或更大支承因素,與非高回彈性泡沫或普通泡沫相比,其具有更好的回彈性。軟質泡沫一般通過使用異氰酸酯、高當量多元醇、水作為反應起泡劑、合適的催化劑、交聯劑和表面活化劑來制備。
這樣的泡沫的承重性能一般通過壓痕強制撓曲(IFD)和/或壓力撓曲(CFD)來表示。這些測量值描述了泡沫承受外加負荷的能力,比如坐在椅子或汽車座位的泡沫墊子上或躺在床墊上的人。倘若改良承重性能,就可以提供了多個潛在的有利條件。例如,更好的承重能力使人們可以以較低的泡沫密度獲得對等的產品性能,因而減少了生產座位或床墊所需的材料用量。
改善泡沫的承重能力有幾種已知的技術。比如可以在配方中添加有機無機填料。然而,這會引起泡沫密度增大,而斷裂伸長和撕裂強度則有相當大的下降。而且當使用填料時,泡沫老化性能也可能下降。可以降低多元醇組分的當量,但是這會引起伸長率的損失,并使聚氨酯的玻璃化溫度上升,同時對泡沫回彈性能出現有害影響。
美國專利4098729描述了使用官能度大于2的高熔點交聯劑以提高泡沫硬度。
而且,已經被試用某種類型的結晶體或半結晶體填料以提高承重能力。美國專利4243755要求保護一種使用原位產生的而且顆粒大小低于7微米的填料來生產增強聚氨酯泡沫的方法。美國專利4323657公開了高熔點多元醇的精細的、可再分散的分散體和它們的制備方法。這些多元醇的熔點高于由其制造聚氨酯產品時所達到的最高溫度,所以可以作為真正的填料。
美國專利4302551涉及制備硬質多孔狀泡沫的方法,該泡沫含有氨基甲酸乙酯基團,異氰尿酸酯基團或兩種基團都有,及某種聚合物分散體。
美國專利4560708要求保護在多元醇中將結晶的、含烯鍵的未飽和聚酯作為分散相。這些微晶懸浮物優選用于制備含聚氨酯基的多異氰尿酸酯聚合物。
美國專利4435537是關于含有分散在某種多元醇中的某種芳香聚酯的具有存儲穩定性的分散體。這項技術的關鍵是聚酯在150攝氏度時的熔體粘度,其必須在15到8000mPas之間。
所以,期望一種能夠提高軟質聚氨酯泡沫承重能力的新方法,而同時要保留其它重要性質在可接受的范圍之內,如拉伸強度、撕裂強度、伸長率、密度、干濕壓縮變定、回彈性和氣流性。而且,期望用于提高承重能力的技術可以使用普通可得到的泡沫設備并且在與目前使用的制造軟質聚氨酯泡沫的工藝條件相似的其它工藝條件下完成。
令人吃驚地發現,含有在此討論的特殊熔融聚合物的聚氨酯泡沫已經提高了承重能力(硬度),耐濕老化性比缺少這樣的熔融聚合物而生產的泡沫更強。這些改良特性的獲得沒有對泡沫的其它性能造成不利影響。
在第一方面,本發明是一種通過如下反應制造的軟質聚氨酯產品的方法(a)至少一種有機聚異氰酸酯;和(b)一種異氰酸酯活性組合物,包括(b1)重量百分比為50%到99%的至少一種異氰酸酯活性物質,其官能度從2到8,羥基數目從20到140(b2)重量百分比為1%到50%的一種異氰酸酯活性熔融聚合物,基本上不含有芳族物質,并且(1)熔點熔點在45℃到180℃之間;(2)以K測量,Tg/Tm小于0.65;和(3)熔融聚合物與其它聚氨酯組分的計算復合相互作用參數(χ),在絕對溫度為400 K時小于2,或在300K時χ大于1.6,其中重量百分比是基于(b)的總量,(b2)或是在通過聚氨酯反應內在放熱熔融或是聚氨酯反應前或反應時通過外部加熱熔融,并與聚異氰酸酯反應;或者以溶解在合適的溶劑中的方式加入;(c)任選存在起泡劑和(d)任選本身已知的用于生產聚氨酯泡沫的添加劑和輔助劑。
另一方面,本發明是一種用上述方法制造的聚氨酯產品,其或者具有或用TEM(透射電子顯微鏡)、DMS(動態機械顯微鏡)或DSC(差示掃描量熱計)觀察到的晶體微結構。
另一方面,本發明是熔融聚合物(b2)的小于100微米的微粒子分散體,熔融聚合物(b2)分散于異氰酸酯活性材料(b1)中。
另一方面,本發明是熔融聚合物(b2)的小于100微米的微粒子分散劑,熔融聚合物(b2)分散于聚異氰酸酯(a)中。
另一方面,本發明涉及異氰酸酯封端預聚物,由過量的聚異氰酸酯與熔融聚合物(b2)的反應產物得到或者涉及羥基封端預聚物,通過熔融聚合物與多元醇(b1)和異氰酸酯反應得到。
另一方面,本發明涉及通過在此公開的方法生產的泡沫。
根據本發明生產的泡沫表現出多個重要優點。根據本發明,這種方法容易地切實增加了聚氨酯泡沫的硬度而不需放棄其它有利的泡沫特性,例如彈性和回彈性以及泡沫的開孔性質。而且,可以生產具有相對低的單位重量的相對硬質的泡沫,或者在不改變單位重量或密度的情況下,任何給定的泡沫體系的硬度可以極大地增加。
根據本發明,提供了一種通過使用熔融聚合物的生產聚氨酯產品的方法,特別是用于聚氨酯泡沫的生產方法。熔融聚合物的使用使得泡沫硬度增加,其中泡沫硬度是用CFD測定的。即使泡沫密度降低到低于100Kg/m3,也可以實現硬度增加。特別是泡沫密度小于50Kg/m3時。更優選的是泡沫密度小于40Kg/m3。
硬度增加一般比不使用熔融聚合物所生產的泡沫高5%。優選地,泡沫硬度比不使用熔融聚合物生產的泡沫高10%。
用ASTM-D-3574-95測量,本發明所述使用熔融聚合物生產的泡沫的濕態壓縮變定(HACS)提高了75%。
室溫時熔融聚合物有結晶結構,在其化學組成上優選為疏水性的。例如其具有相對長的脂肪鏈。
可以在本發明中使用的聚異氰酸酯包括脂肪族、脂環族和芳脂芳香族的異氰酸酯和它們的混合物。優選芳香族異氰酸酯,特別是芳香族的聚異氰酸酯。
適當的芳香族異氰酸酯的例子包括二苯基甲烷二異氰酸酯的4,4’-、2,4’-和2,2’-異構體及它們的摻混物和聚合的和單體的MDI摻混物、甲苯2,4-和2,6-二異氰酸酯(TDI)、m-和p-亞苯基二異氰酸酯、氯代亞苯基-2,4-二異氰酸酯、二亞苯基-4,4’-二異氰酸酯、4,4’-二異氰酸-3,3’-二甲基二苯酯、3-甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯和二苯基醚二異氰酸酯和2,4,6-三異氰酸酯基甲苯和2,4,4’-三異氰酸酯基二苯醚。
可以使用異氰酸酯的混合物,比如商品甲苯二異氰酸酯的2,4-和2,6-異構體混合物。在實施本發明時可使用粗聚異氰酸酯,比如由甲苯二胺混合物光氣化得到的粗甲苯二異氰酸酯或由粗亞甲基二苯胺光氣化得到的粗二苯基甲烷二異氰酸酯。也可以使用TDI/MDI的摻混物。還可以使用用多元醇(b1)或(b2)或如上所述的任何其它多元醇制造的MDI或TDI基的預聚物。異氰酸酯封端的預聚物是通過過量的聚異氰酸酯和包括胺化的多元醇或及其亞胺/烯胺或多胺反應而制備的。
脂肪族聚異氰酸酯的例子包括亞乙基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環己烷-1,4-二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、上述芳香族二異氰酸酯的飽和類似物和它們的混合物。
為了制造軟質泡沫,優選的聚異氰酸酯是甲苯-2,4-和2,6-二異氰酸酯或MDI,或者TDI/MDI的組合,或者由它們制造的預聚物。
對于軟質泡沫來說,有機聚異氰酸酯和異氰酸酯活性化合物進行反應的量,使得以NCO基團的數目或當量除以異氰酸酯活性的氫原子當量的總數再乘以100所定義的異氰酸酯指數為50~120,優選75~110。
對于用于本發明的此異氰酸酯活性物質(b1),每個分子平均具有至少兩個異氰酸酯活性基團。在先有技術中,異氰酸酯活性化合物是已知的,包括在此敘述的和其它商品化的多元醇和/或SAN、PIPA或PHD共聚多元醇(PIPA是olamine與聚異氰酸酯反應得到加聚的產物,見美國專利4,374,209,PHD表示Polyharn-stoffdispersion。)在G.Oertel的Polyurethane Handbook(聚氨酯手冊,第2版,Hanser出版社)中敘述了這些多元醇。也可以使用一種或幾種多元醇和/或一種或幾種共聚多元醇的混合物來制造本發明的聚氨酯泡沫。
代表性多元醇(b1)包括聚醚多元醇、聚酯多元醇多羥基封端縮醛樹脂、羥基封端胺和聚胺。在此所用,術語“多元醇”一般是指異氰酸酯活性化合物。這些化合物和別的合適的異氰酸酯活性物質的實例在美國專利4394491里有更詳細的描述,其中的公開內容被引入此處作為參考。可以使用的另外一些多元醇包括聚碳酸亞烷基酯基的多元醇和聚磷酸酯基的多元醇。優選的是通過把環氧烷烴比如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷或它們的混合物加成到具有2~8個,優選2~6個活性氫原子的引發劑上而制備的多元醇。為了催化聚合反應,可以使用陰離子的或陽離子的催化劑,比如KOH、CsOH、Ba(OH)2、三氟化硼或雙氰配合物(DMC)催化劑,比如六氰基鈷酸鋅。不飽和度可以低至0.01毫克當量/克。
在此所用的多元醇或其摻混物是基于所要生產的聚氨酯產物的最終用途。所用多元醇或多元醇混合物的羥基數目和分子量可以在相應大范圍內變化。一般來說,所采用的多元醇的羥基數目在約20到約150的范圍內。
在生產軟質聚氨酯泡沫中,多元醇(b1)優選的是聚醚多元醇和/或聚脂多元醇。多元醇一般平均官能度在2到5,優選在2到4,平均羥基數目在20到100毫克KOH/g,優選在20到70毫克KOH/g。如果還進一步精煉,特定的泡沫應用也影響原料多元醇的選擇。例如,對于模塑泡沫而言,原料多元醇的羥基數目與環氧乙烷(EO)封端相比,從大約20到大約60;對于海綿膠板而言,羥基數目從大約25到大約75,或者所有的環氧丙烷(PO)或EO/PO的混合進料或輕微地用EO封端。兩種技術使用在此描述的普通多元醇和/或共聚物多元醇作為(b1)摻混物。
生產多元醇(b1)的引發劑一般有2到8個能與多元醇反應的官能團。合適的引發劑分子的實例有水,有機二羧酸如丁二酸、己二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸和多元醇,特別是二羥基到八羥基的醇或二烯烴基二醇,如乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、二甘醇、雙丙甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油,三羥甲基丙烷,季戊四醇,山梨糖醇,蔗糖和它們的摻混物。別的引發劑包括線性化合物和環狀化合物,其中包括叔胺如乙醇二胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇二胺、乙烯胺和甲苯二胺的多種異構體。
多元醇(b1)可以包括BHT或別的合適的抗氧化劑,具有的不飽和性(monol level)可以低到0.01毫克當量/克(meq/g)。
本發明使用的熔融聚合物(b2)可以是固體、結晶體,并且優選的是疏水聚酯多元醇,其在45到180℃發生相變。相變意味著性質變化,例如熔點(Tm)的改變。優選地,熔融聚合物在45到140℃發生相變。更優選地,熔融聚合物在50到120℃發生相變。可以通過本技術領域的標準技術測定Tm,例如差示掃描量熱法。
一般地,熔融聚合物是平均羥基當量為250到10000的聚酯多元醇。優選的當量在500到8000之間。為得到最佳的結晶體,聚酯多元醇(b2)的官能度從2到8,更優選的從2到4,最優選的是2。
本發明生產熔融聚合物的方法在Hanser Pulisher出版社出版的G.oerrtel所寫“Polyurethane Handbook(聚氨酯手冊)”中有描述,并且包括多官能羧酸和羥基化合物的縮聚作用,羥基-羧酸的縮聚作用,環狀脂(內酯)的聚合作用和聚羧酸酐與環氧化物的加(成)聚(合)作用,還有酸性氯化物與羥基化合物的堿金屬鹽反應。與羥基還有羧基化合物的酯交換作用也可以進行。
本發明使用的優選熔融聚合物是內酯與能引發開環反應的引發劑的開環聚合反應過程所得的產物。別的優選熔融聚合物也可以是ω-含氧酸或酯與類似于在內酯聚合反應描述的引發劑縮聚作用得到的產物。這樣的構成聚酯重復單位的內酯、酯和酸在其環或鏈上有7到20個碳原子。優選的是在環或鏈上有8到18個碳原子的內酯、酯和酸。更優選的是在環或鏈上有9到16個碳原子的內酯、酯和酸。最優選的是在環或鏈上有11到16個碳原子的內酯、酯和酸。內酯、酯和酸的碳可以被烷基、環烷基、烷氧基、單環芳香烴基取代。當環或鏈上的碳原子包含這樣的取代基時,優選的是內酯環或鏈的取代基中的碳原子總數不超過20。
適合生產這樣的熔融聚合物的引發劑是有著2到8個活性位點的化合物,能在有或沒有催化劑的幫助下打開內酯環。這樣的活性位點包括羥基、伯胺或仲胺或硫醇基。優選的是每分子有至少2個羥基基團的化合物。優選的是有2到4個羥基基團的引發劑。
為加快開環速率,可以使用不同的催化劑。這樣的催化劑在本技術領域中是已知的,包括堿性和中性、還有酸性的酯交換催化劑,包括第二族過渡金屬基催化劑。這樣的催化劑一般以總反應混合物重量的0.001%到0.5%的量使用。
對本技術領域的技術人員來說,內酯、酯和酸的聚合作用的引發和繼續的反應條件是已知的。例如,見美國專利2933477和2933478,將其公開內容引入此處作為參考。
熔融聚合物(b2)的另一個實例是那些由二羧酸,優選的是脂族二羧酸在亞烷基和多官能醇,優選的是二醇存在下產生的熔融聚合物,其中所述二羧酸有2到20個碳原子,優選有6到15個碳原子;多官能醇有2到20個碳原子,優選有6到15個碳原子。優選的二元酸有基本上不含任何烯鍵式不飽和基團(如碳-碳雙鍵),這些酸包括,如,脂族二羧酸如戊二酸、丁二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸,和脂環族二羧酸,如1,3-和1,4-環己二羧酸。一般地,芳香二羧酸不合適,因為熔點太高,當量為1000時熔點高于180℃。二官能團和多官能團醇的例子是乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、雙丙甘醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷醇、甘油、新戊二醇、三甲基丙烷。
優選地,由多官能團羧酸和羥基化合物縮聚作用制備的這些聚酯,是由二酸和二醇產生的,所以重復酸+醇單位總共至少有9個碳原子。更優選地,它們總共有10到30個碳原子。
技術人員對制造這些聚酯多元醇的工藝熟悉。見Hanser出版社出版的G.Oertel所寫的第二版Polyurethane Handbook(聚氨酯手冊)。這樣的可以通過商業途徑得到的聚酯多元醇的一個例子是由Degussa-Huls AG所賣的商標為DYNACOL7881,分子量3500,熔點65℃的多元醇,別的相關產品在技術活頁上有描述Dynacoll 7000,TheBuilding Block System for Moisture Curable Hot Melt Adhesive andSealants。優選產品是Dynacoll 7300系列,它是部分結晶的固體。本發明也使用別的供應商提供的相似的化合物。
熔融聚合物(b2)也包括聚酯多元醇,由聚碳酸酐與環氧化物縮聚作用產生。這樣的工藝生產含有交替單位的共聚物,交替單位由碳酸酐和環氧化物產生。一般地,環氧化物有2到4個碳原子,聚碳酸酐7到20個碳原子。生產原料單體的工藝在J.Am.Chem Soc85,654(1936)中給出。
熔融聚合物(b2)也可以由聚酯與至少有2個羥基的醇進行酯交換反應生產。優選的醇有2到4個羥基。生產這樣的聚合物的工藝在技術上是已知的,見Hanser出版社出版的G.Oertel所寫的第二版Polyurethane Handbook(聚氨酯手冊)。
熔融聚合物(b2)可以與穩定劑,特別是能阻止或減緩水解的產品結合使用。這樣產品的一個例子是Stabapol*添加劑,從RheinChemie Rheinau GMBH獲得。
選擇本發明用于生產熔融聚合物(b2)的組分,用以產生具有一定的羥基當量和羥基數目的化合物,使其熔化溫度或Tm在上面闡明的期望范圍內。熔融聚合物的效應和活性在于,在形成泡沫的過程里,當在反應物中仍有未反應的異氰酸酯時,形成泡沫的體系達到比熔融聚合物的熔化溫度或Tm高的溫度。實例中,泡沫反應混合物的溫度沒有達到加了熔融聚合物的混合物的熔化溫度或Tm,可以對體系施加外來熱量,或把熔融聚合物以熔化形式摻混進別的反應物中。
使用的熔融聚合物(b2)的量一般占總多元醇組合物(b)的重量百分比為1%到50%。優選地,熔融聚合物的量占(b)的重量百分比為2%到40%。更優選地,熔融聚合物的量占(b)的重量百分比為2%到30%。最優選地,(b)的重量百分比中2%到20%是熔融聚合物(b2)。
盡管不希望受限于作用模式理論,但是相信四個主要標準定義了熔融聚合物,給予泡沫承重能力或彈性體E模數理想的增加。首先,熔融聚合物必須具有一定的結晶體熔化溫度,Tm,其(a)可以低至可使熔融聚合物在制造熔化溫度內熔化,(b)高至當它重結晶加入到泡沫或彈性體中時,在制品的最常用使用溫度范圍內,它并不熔化仍保持固態。此熔化溫度范圍從45到180℃。優選的熔化溫度范圍從50到150℃。
第二,用絕對溫度單位表示,熔融聚合物必須有低的Tg/Tm比,以得到最佳的“固有可結晶性”,優選的比率小于0.75,更優選的小于0.70,最優選的是0.65或更小。
第三,熔融聚合物在高溫,此處為高于Tm下與別的配方成分混合物作用的“復合相互反應參數”(χ)較低,其目的在于具有好的“相對溶混性”,在熔化時,以便分散在這些其它組分中,并能與異氰酸酯反應。在溫度400°K下,這些(χ)復合物優選小于2,更優選小于1.5。
第四,為了冷卻時發生相分離,可溶物在300°K下計算的χ值優選高于1.6。
“χ”是沒有單位的值,其一般使用molecular Simulation,Inc公司的Cerius,第三版或更高版本的軟件產品方便地計算。計算程序的細節在K.Choi和W.H.Jo,Macromolecules 301509-1514(1997)描述,其內容引入此處作為參考。X值的減小預示著提高相對溶混性。當計算χ值是1.0或更低時,預計得到好的相對溶混性。優選地,高熔聚合物和有機聚異氰酸酯和/或異氰酸酯活性組分以最高濃度使用,其χ值被揭示出來。更優選地,高熔聚合物和有機聚異氰酸酯和異氰酸酯活性組分都以最高濃度使用,其χ值是被揭示出來。另外,優選揭示在配制過程中將要遇到的溫度范圍內的χ值,溫度從大約300K到大約473K,更優選從大約350K到大約453K。要注意的是,可以調節熔融聚合物的分子量以滿足這些物理性能要求。
計算以上所給的χ值,以便歸一化高熔化或無定形聚合物到3000分子量。如果分子量不同于3000,可使用(χxMW)/3000代替X值本身作為基礎比較,在不同的分子量情況下,同樣的溶混性閾值可以用來確定本發明其它的優選實施方案。此值也使用了這樣的假設,即高熔化無定形聚合物占總配方體積大約0.1,聚氨酯或聚氨酯/尿素硬鏈段重量份額大約為0.3。要注意的是,可以調節熔融聚合物的分子量以滿足這些物理性能要求。
本發明的熔融聚合物可以以下述方式導入到泡沫體系中,即通過把熔融聚合物分散于帶有活性氫原子的多元醇(b1)中。熔融聚合物也可以以良好的分布形式直接加入膠料或體系中。在優選的實施方案中,可熔化合物以分散到多元醇(b1)中的形式導入。
用于生產軟質泡沫時,可熔化合物(b2)在多元醇(b1)中以小于35微米,更優選小于10微米,最優選甚至小于3微米的細粒分散,這一點是重要的。這使泡沫反應中(b2)更快的熔化,使得最終聚氨酯基體中的異氰酸酯反應熔融聚合物更好的分布。已發現在幾種將熔融聚合物(b2)分散于(b1)的方法中,將(b2)極細粒分散于(b1)的最好方法是在劇烈攪拌的條件下,把熔化的(b2)倒入或注射入冷的多元醇(b1)。冷的涵義是指室溫或不高于攝氏40度的溫度。多元醇(b1)本身可以使用,或者(b1)在加入熔化的聚合物(b2)前與多元醇配方中別的組分預摻混。倒入熔化的聚合物(b2)前可以加入膠粒和/或穩定劑。在此情況下可以將(b1)和(b2)一起加熱達到(b2)的熔化溫度,然后攪拌冷卻所用物質。得到細粒的另一種方法是把熔化狀態的熔融聚合物(b2)直接注射入制泡沫機的混合頭,因此它馬上分散到混合的摻混物多元醇(b1)、水、催化劑、表面活性劑和別的添加劑中。優選地,注射在整個組分體系與異氰酸酯接觸前完成。另一個選擇是把熔化的聚合物注射到機器混合頭的異氰酸酯流中,所以聚合物(b2)在分散到多元醇的混合物前,可以反應。第四種方法包括熔融聚合物粒子(b2)在室溫微粒化,并且加入防結塊劑、濕潤劑和/或穩定劑。然后此粉末(b2)在室溫攪拌情況下分散入多元醇(b1)。因為攪拌的緣故,一般地,在分散過程中達到的溫度不會達到聚合物(b2)的熔點。最后,另一個選擇是把聚合物溶解于合適的溶劑中,溶劑在反應放熱下會蒸發,使聚合物沉淀,在聚異氰酸酯組分中反應。這樣溶劑的一個例子是二氯甲烷。
通過聚合物(b2)與異氰酸酯的預反應或通過(b2)與異氰酸酯在(b1)存在下攪拌反應而得到的預聚合物可被用來實現這些所有的可能性。使用合適的催化劑也可以使(b2)在(b1)中發生酯交換反應,或者在多元醇(b1)中原位產生(b2)。
期望用于制造聚氨酯泡沫的熔融聚合物(b2)和異氰酸酯的反應產物不與別的泡沫組分太相溶,以便可以在以后的泡沫固化和冷卻步驟里分離和結晶或再固化為有區別的相。
聚氨酯固化和冷卻可以調節,使結晶或固化最佳化。例如,如美國專利3890414所描述的強制冷卻,可以運用于海綿膠板,以加速團塊冷卻,使固化時溫度均一。另一方面,對于模塑泡沫,其有比海綿膠板更大的面積與體積比,脫模時的后固化可以提高結晶或固化的聚合物的后熱處理。一般地,快速冷卻是有利的,只要是聚合物(b2)在融化時有時間與異氰酸酯反應的話。
為了組織和加速聚合物中異氰酸酯反應聚合物(b2)的結晶或固化,可以往聚氨酯分應物中加入膠粒。例如,共聚體多元醇的SAN粒子被認為可以作為膠粒。別的膠粒可以是在室溫下是固體的有機和/或無機化合物。在美國專利5489618,歐洲專利1018525和歐洲專利1018526中描述的催化劑對本技術來說是有利的。
依據要形成泡沫的多元醇粘度,對于實際使用來說粘度太高,可以形成分散體。在這些例子中,使用低粘度的多元醇或聚醚單醇作為分散介質是可行的。在這樣做時,必須確認聚醚單醇導入到形成泡沫的聚氨酯泡沫中會造成軟化效果。
為了生產以聚氨酯為基礎的泡沫,一般要求起泡劑。在生產軟質聚氨酯泡沫中,水優選作為起泡劑。多元醇重量為100份的話,水的量優選的占0.5到10個重量份數,更優選的占2到7個重量份數。羧酸或鹽也作為起泡劑使用。很明顯,在泡沫配方中的水量通過與異氰酸酯反應,影響泡沫團塊的總放熱;泡沫配方中水量最高,放熱就更高更快。所以配方中高水平的水將使熔融聚合物(b2)更容易熔化。
雖然對軟質泡沫并不是優選的,但是烴類起泡劑可以用于加強起泡劑。烴類是C1到C5的揮發性烴類。烴類的使用在技術上是已知的,如歐洲專利421269和歐洲專利695322中所公開的,將其內容引入此處作為參考。優選的烴類起泡劑是丁烷及其異構體,正戊烷及其異構體(包括環戊烷)和它們的混合物。也可以使用液態或固態的二氧化碳作為輔助起泡劑。
當烴類,氟氯烴,或氟烴作為起泡劑時,它的用量一般不超過組分(b)的40個重量份數,優選一般不超過組分(b)的30個重量份數。水和烴類、氟氯烴、或氟烴的組合也可以作為起泡劑。
除了前述的關鍵組分外,在制備聚氨酯聚合物中,采用某種其它成分經常也是理想的。這些添加的成分是表面活性劑、防腐劑、阻燃劑、著色劑、抗氧化劑、增強劑、穩定劑和填料。
在制造聚氨酯泡沫中,一般優選采用一定量的表面活性劑以穩定泡沫反應混合物直到固化時。有利的此種表面活性劑包括液態或固態的有機硅表面活性劑。別的表面活性劑包括長鏈醇的聚乙二醇醚,叔胺,長鏈烷酸硫酯的烷醇胺鹽,烷基磺酸酯和烷基芳代磺酸。采用的表面活性劑用量足以穩定泡沫反應混合物不至于坍陷,形成大的不均勻的孔。一般而言,如果總多元醇(b)為100份的話,0.2到3個重量份數的表面活性劑足以滿足本目的。
多元醇(水,如果有的話)與聚異氰酸酯反應可以使用一種或多種催化劑。任何合適的催化劑都可以使用,包括叔胺化合物、有異氰酸活性基團的胺和有機金屬化合物。叔胺化合物的例子包括三乙二胺,N-甲基嗎啡啉、N,N-二甲基環己胺、五甲基二乙基三胺、四甲基乙基二胺、二(二甲基胺乙基)醚、1-甲基-4-二甲基胺乙基-哌嗪、3-甲氧基-N-二甲基丙胺、N-乙基嗎啡啉、二甲基乙醇胺、N-椰油嗎啡啉、N,N-二甲基-N’,N’-二甲基異丙基丙鄰二胺、N,N-二乙基-3-乙胺-丙胺和二甲基苯胺。這些胺的鹽也可以作延遲反應催化劑。有機金屬催化劑的例子包括有機汞、有機鉛、有機鐵、有機錫催化劑,其中優選有機錫催化劑。合適的錫催化劑包括氯化亞錫,羧酸的錫鹽如二月桂酸二丁錫,還有別的有機金屬催化劑,例如在美國專利2846408中公開的有機金屬化合物。催化聚異氰酸酯三聚反應形成聚異氰酸酯的催化劑如堿性金屬醇鹽,也可以在此任選使用。胺催化劑的量在配方中從0.02%到5%之間變化,或者有機金屬催化劑的量在配方中從0.001%到1%之間變化。自催化多元醇,因為包含叔胺基團的胺引發劑,也可用于加速泡沫形成或固化反應。
假如需要的話,可以加入交聯劑或增鏈劑。交聯劑或增鏈劑包括低分子多元醇如乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇和甘油;低分子的多羥基胺如二乙醇胺和三乙醇胺;聚胺如乙二胺、二胺甲基苯、和亞甲基-二(鄰-氯苯胺)。這些交聯劑或增鏈劑的使用在技術中已知,如美國專利4863979和4963399和歐洲專利549120所公開的,將其引入此處作為參考。
本發明生產的泡沫的應用在工業中已知。軟質泡沫在例如家具如家具墊和坐墊或別的臥具中有應用,和在交通工具座位如汽車座位,兩輪車(機動的或非機動的),船舶,雪地機動車,高通過性汽車,飛機等等。遮陽板,轉向盤,扶手,門板,噪音隔絕器件和儀表板。本發明所追求的硬度增加對于以高回彈性(HR)或冷泡沫著稱的上市泡沫體系特別有用。根據ASTM D 3574-95測量,高回彈性或冷泡沫的特征在于其高回彈性的值至少為60%。
生產聚氨酯產品的方法在本領域是已知的。一般聚氨酯形成反應混合物的組分可以以任何方便的方式混合,例如,通過使用先前技術中描述的混合裝置以達到目的,如Hanser pulisher出版社出版的G.Oertel所寫的Polyurethane Handbook(聚氨酯手冊)里描述的。
聚氨酯產品或者連續生產或者不連續生產,是通過注壓、澆注、噴霧、注模、壓延等等。泡沫在自由上升或模塑的條件下制造,有或沒有脫模劑,模內注模,或插入或表層放入模具。對于軟質泡沫,它們可以是單硬型或雙硬型。
成型時,工具必須保持在一定溫度,以達到最好的加工和快速的固化。例如,對于軟質泡沫,模具必須保持在溫度35℃到90℃之間,更優選的在45℃到70℃之間。對于熱固化成型,在澆注泡沫后,模具加熱到溫度150℃到200℃之間。海綿膠板的泡沫膠塊中心溫度通常達到120℃到170℃之間。
聚氨酯泡沫的制備可以受封閉模具的影響,或自由上升或作為海綿膠板。當在模具里形成泡沫時,把將要形成泡沫的反應混合物插入金屬或塑料模具。一般地,被插入的可形成泡沫的反應混合物的量是將模型正好裝滿。然而,可以靈活使用更大量的可形成泡沫的混合物。在開口容器里生產海綿膠板,將要形成泡沫的混合物插入靜止的開口模具中,或者一般是補膠的傳送帶上,使泡沫起泡。合適的正方塊處理也可以用于減小泡沫膠塊的上部冠狀物。最終形成泡沫的模型或厚片泡沫隨后可以接受已經討論過的后處理。
下面給出的實施例用于說明本發明,不應以任何方式限制本發明。除非另有說明,所有的份數和百分比都是基于重量的。
在各實施例中使用的原料說明如下。
SPECFLEXTMNC 632是甘油/山梨糖醇引發的氧化丙烯聚合物,以氧化乙烯為封端,從Dow化學公司(Dow Chemical Company)獲得,商品名為SPECFLEX。平均羥基數為32,平均當量是大約1726,官能度在4到5之間。
VORANOL CP 4702是甘油引發的氧化丙烯聚合物,以氧化乙烯為封端,從Dow化學公司獲得,商品名為VORANOL。平均羥基數為35。
VORANOL 3040是甘油氧化丙烯聚合物,從Dow化學公司獲得,商品名為VORANOL。平均羥基數為56。
VORANOL EP-2001是1000的二醇,以EO為封端,從Dow化學公司獲得。
VORANOL P-1010是1000的二醇,從氧化丙烯制得,從Dow化學公司獲得。
VORANOL CP 6008是分子量6000,甘油引發,以氧化乙烯為封端,從Dow化學公司獲得的多羥基化合物。
VORANOLTMCP 1421是甘油引發的多羥基化合物,從氧化乙烯/氧化丙烯混合原料獲得,使用75%的氧化乙烯,從Dow化學公司獲得,商品名為VORANOL。多羥基化合物平均當量大約1675,平均羥基數為33。
VORANOL 4053是山梨糖醇引發的多羥基化合物,從Dow化學公司獲得。
SPECFLEXTMNC 700是40%SAN為基礎的多羥基共聚物,平均羥基數為20,從Dow化學公司獲得。
VORALUX HL 400是40%SAN為基礎的多羥基共聚物,平均羥基數為20,從Dow化學公司獲得。
DEOA是二乙醇胺。
1,4-BDO是1,4-丁二醇。
NIAXTMA-300是延遲反應胺催化劑,從CK-Witco-OSI Specialties獲得。
NIAXTMA-400是延遲反應胺催化劑,從CK-Witco-OSI Specialties獲得。
NIAX A-1是胺催化劑,從CK-Witco-OSI Specialties獲得。
DABCOTM33LV是三乙二胺催化劑,從Air Product and ChemicalsInc.公司,以雙丙甘醇中33%的溶液形式獲得。
DABCO T-9是錫基催化劑,從Air Product and Chemicals Inc.公司獲得。
TEGOSTABTMB 8708是聚硅氧烷基催化劑,從Th.Goldschmidt Ag.獲得。
TEGOSTAB BF2370是聚硅氧烷基表面活性劑,從Th.GoldschmidtAg.獲得。
TEGOSTAB B 8681是聚硅氧烷基表面活性劑,從Th.GoldschmidtAg.獲得。
DABCOTMDC 5164是聚硅氧烷基表面活性劑,從Air Product andChemicals Inc.獲得。
FOMREZ UL-32是錫基催化劑,從Witco獲得。
VORANATETMT-80是甲苯二異氰酸酯的2,4/2,6異構體以80/20的摻混物,從Dow化學公司獲得,商品名為VORANATE。
ISONATE M-125是4,4-甲基二苯基異氰酸酯,從Dow公司獲得,商品名為ISONATE。
SPECFLEX NE-112是MDI/PMDI的摻混物,從Dow化學公司獲得。
PPDL2是聚十五酸內酯聚酯基聚合物,由十五酸內酯與二醇引發劑反應制備,本發明中描述了其制備方法。PPDL2熔點大約92℃,Tg/Tm(°K)0.573,在300°K,PPDL2/多元醇/TDI的摻混物測得的χ值是3.72,400°K時是1.62。
PPDL3是聚十五酸內酯聚酯基聚合物,由三醇作為引發劑,本發明描述了其制備方法。
PUDL2是聚十一酸內酯(通過11-羥基十一酸甲酯反應制備)聚酯基聚合物,由二醇作為引發劑,本發明描述了其制備方法。
PUDL3是聚十一酸內酯(通過11-羥基十一酸甲酯反應制備)聚酯基聚合物,由三醇作為引發劑,本發明描述了其制備方法。
SEED A是8%的SAN基共聚多元醇,用Voranol CP 4702多元醇制成,并且其顆粒大小低于1微米。
STABILIZER A是8%的溶解在Voranol CP 4702多元醇中的月桂酰異丁烯酸基共聚物,根據歐洲專利162589改性。
STABILIZER B是8%的溶解在Voranol CP 4702多元醇中的丙烯酸丁酯基共聚物,根據歐洲專利162589改性。
DYNACOLL7360是聚酯多元醇,熔點55℃,從Degussa-Huels獲得。Dynacoll 7360的Tg/Tm是0.624,計算的Dynacoll 7360/多元醇/TDI摻混物在300°K時的χ配合值是2.08,400°K時是0.87。
DYNACOLL7380是聚酯多元醇,熔點70℃,從Degussa-Huels獲得。Dynacoll 7380的Tg/Tm是0.62,計算的Dynacoll7380/多元醇/TDI摻混物在300°K時的χ配合值是2.79,400°K時是0.89。
DYNACOLL7381是聚酯多元醇,熔點65℃,從Degussa-Huels獲得。計算的Dynacoll7380/多元醇/TDI摻混物在300°K時的χ配合值是1.88,400°K時是0.89。
PCL是以二醇為引發劑的聚己內酯聚合物,分子量2000,從Aldrich獲得。此產品軟化點50℃。PCL的Tg/Tm是0.655,計算的Dynacoll7380/多元醇/TDI摻混物在300°K時的χ配合值在300°K時是1.51,400°K時是0.67。
一般實驗條件如下制備PPDL2.在氮氣氣氛和攪拌下,在容器中加入十五碳內酯,即PDL(100g)和1,6-己二醇(6.0g),摩爾比是10∶1,并加熱到150℃。加入催化劑2-乙基己酸亞錫(0.5g),將反應溫度升到190℃。觀察PDL的消失監視聚合反應的進程。當聚合完成時,將得到的熱聚合物熔體倒入700mL無水甲苯中。將得到的溶液冷卻,讓聚合物沉淀出來。過濾分離得到的沉淀,用己烷洗滌并在室溫下真空干燥到恒重。分離得到的聚酯二元醇白色固體結晶,其Tg是-50℃,Tm是89℃。用MALDI-TOF質譜測量得到數均分子量2,770。
制備PPDL3.PPDL3的制備與PPDL2類似,除了將10.3克三羥甲基丙烷(TMP)作為引發劑,使用的PDL為150克。多元醇從1升甲苯中重結晶,得到132克聚十五酸內酯三醇。測得的Tm是82.3℃。
PUDL2和PDDL2的一般制備.PUDL2和PDDL2的制備程序是相同的,在此例中我們將描述PUDL2的制備。PUDL2的制備程序與所描述的PPDL2的制備相似,除了在聚合的過程中將甲醇除去以外。通過在反應的后階段使用真空裝置,甲醇的除去被進一步易化。理想的真空裝置是這樣確定的,即在反應溫度只有濃縮的甲醇與殘留的未反應材料被除去。
PUDL3和PDDL3的一般制備.該制備程序本質上與上面描述的PPDL3、PUDL2和PDDL2的制備程序相同。
高彈性模塑的和自由上升的泡沫的一般泡沫配方除了在工作實施例中列出的組分外,用于高彈性泡沫的基本的泡沫配方包含以下組分,以多元醇和/多元醇的摻混物的重量百分比表示。
臺面和機器模塑和自由發泡實施例1-4包含PPDL-2聚合物,產物被加入到細粉末狀的NC632多元醇、水、催化劑、聚硅氧烷預混物中,然后在3,000rpm的轉速下攪拌30秒進行分散,然后加入異氰酸酯,再攪拌5秒,在自由發泡的情況下,將反應物倒入紙板盒中,或者在模塑的情況下倒入30×30×10mm的加熱到60℃的鋁模中,然后將模具閉合。實施例5-7,PPDL-2-NC 632混合物加熱到100℃,因此高于PPDL-2的熔點,將摻混物在5000RPM高剪切攪拌下冷卻到室溫。此過程使PPDL很好地分散到NC632多元醇中,測定大約35微米。實施例14-16,加入異氰酸酯前,將PPDL和/或Dynacoll’s在100℃熔融,然后攪拌倒入保持室溫的多元醇、水、胺、表面活性劑預混物中。此過程使得粒子測定小于10微米。用于模塑泡沫的釋放劑是從Klueber化學公司購得的Klueber41-2013。
機械模塑泡沫機械模塑泡沫使用高壓沖擊混合頭生產。模塑溫度60℃,多元醇35℃,異氰酸酯溫度20℃。多多元醇再循環壓力(bar)是160,異氰酸酯再循環壓力是150bar。根據使用的配方,從混合頭輸出到模型的總的輸出量在210-236g/s之間。模型大小40×40×10厘米,帶金屬刀片,所以總體積15.75公升。
海綿膠板使用配備有高壓混合頭和水力攪拌器的polymech機械生產海綿膠板。使用的所有原料溫度在21℃。多元醇輸出量在3bar壓力時是20kg/min,其它組分以20到40bar的壓力注射入混合頭。傳送速度3.2m/min,塊狀物寬度0.80m。
傳統海綿膠板的一般泡沫配方除了在工作實施例中列出的組分外,用于普通(非高彈性)海綿膠板的基本泡沫配方包含以下組分,以多元醇和/多元醇的摻混物的重量百分比表示。
測試步驟密度按照ISO 845-95進行,單位是kg/m。
空氣流量用ASTM D3574-95的測試方法測量,表示為ft/min(cfm)。
IFD 是壓痕強制撓曲,按照ISO 2439-97測量,報道為在40%泡沫撓曲下的牛頓數。
CFD 是壓縮強制撓曲,按照Peugeot D-41-1003-86的測試方法測試,報道為在25%、50%和65%撓曲下的kPa數。
CS 是干壓縮變定,按照Peugeot D-45.1046-83的測試方法(70%CD)測試,報道為百分比。
75%CS 是按照ISO 1856-80測量的干壓縮變定。
伸長率 按照Peugeot D-41.1050.85測試方法測量,報道為百分數。
拉伸強度按照Peugeot D-41.1050.85測試方法測量,報道為kPa。
剪切強度按照Peugeot D-41.1048.81測試方法測量,報道為N/m。
回彈性 按照ASTM 3574-95的測試方法測量,報道為百分數。
濕老化壓縮變定 按照ASTM 574-95(75%CD)的方法測量,報道為百分數。
動態疲勞按照Peugeot D-42.1047/B97測試方法完成。
高度損失和載荷損失都報道為百分數。
實施例1~4進行操作臺規模的實驗以確定在軟質泡沫配方中用PPDL2代替部分高官能度多元醇的影響。使用的泡沫配方和得到的模塑泡沫和自由發泡的泡沫的性能分別在表1、表2和表3中給出。
表1對模塑和自由發泡的初始操作臺規模的研究
充模時間是當泡沫開始從模具的排氣孔中冒出時的時間。
充模溫度是當模具被充滿時,用很細的熱電偶從泡沫的芯部記錄下來的溫度。
表2按照表1的配方制造的模塑泡沫的性能
在表2中的結果顯示出,如在CFD和IFD所測試的,加入PPDL2聚合物增大了泡沫的硬度。當用二元醇(PPDL2)代替高官能度多元醇(NC 632)時,觀察到未曾預期的此硬度的增大。用PPDL2代替部分高官能度多元醇時也要求不降低通過泡沫的空氣流量。
表3按照表1配方制備的自由發泡泡沫的性能
如在模塑泡沫所觀察到的,在一旦用PPDL2代替一部分高官能度多元醇時,得到未曾預期的泡沫硬度的增大。
實施例5到7使用兩種不同水平的多元醇(NC700)作為對照,機械模塑泡沫制備有三種不同的指數。已知添加多元醇到軟質泡沫配方中會增加泡沫的硬度。然后用PPDL2代替部分高官能的多元醇。表4給出配方,表5給出所得的模塑泡沫的性能。對于對照,結果表明,當異氰酸酯指數增加時,用CFD測量的泡沫的硬度有所增加,75%HACS變得更高(更差)。當加入到配方中的多元醇共聚物的量增加時,可以觀察到同樣的特性,這表明HACS變得更差。
使用50%CFD和40%IFD測量,用PPDL2多元醇取代部分高官能的多元醇,與20份Specflex NC-700和改良的75%HACS基泡沫對比,與40份Specflex NC-700基配方對比,其有相等的硬度,意外地發現泡沫硬度有所增加。泡沫硬度和HACS的增加的獲得沒有對泡沫其它特性,包括動態疲勞,造成不利影響。
表4模塑的和自由發泡泡沫的參考配方
實施例B-G是對照組,不是本發明的實施例表5使用表4給出的配方用機械制造的泡沫的物理特性
實施例B-G是對照組,不是本發明的實施例實施例8到11如實施例1到4那樣制備機械模塑泡沫,在此可塑聚合物PDDL3代替PPDL2。表6給出泡沫配方和得到的泡沫的性能表6用PPDL3的軟質泡沫配方
這些結果表明PPDL3提高泡沫的硬度,沒有給別的泡沫特性帶來不良影響實施例H到K實施例H到K是比較實施例,使用實施例5到7所制備的SpecflexNC-632中的PCL(己內酯二醇,分子量2000)作為分散劑,在操作臺上制造泡沫。表7報告了配方和物理性能,表明PCL沒有使硬度增加。
表7使用PCL制造泡沫的比較例
PCL的添加沒有改變泡沫硬度實施例12到13使用Dynacoll 7360或Dynacoll 7381制造海綿膠板,在實施例5到7的程序后分散在Voranol 3040中,海綿膠板使用以下配方制造
表8傳統的海綿膠板
實施例L和M是比較例,不是本發明的部分。導向因子是泡沫IFD/泡沫密度的比值。這些數據表明兩種Dynacoll都有硬化作用。
實施例14到16如下所示,用沒有SAN共聚物多元醇的配方制造的臺面泡沫。加入異氰酸酯之前,在100℃室溫下以溶解形式在多元醇預混物中加入可溶聚合物(b2)。
表9有溶解聚合物的臺面高彈性泡沫
這些數據肯定了相對于PPDL-2來說,Dynacoll 7380和Dynacoll7381的硬化效果實施例17海綿膠板是使用Specflex NE-112作為異氰酸酯制備,見表10。進行如實施例5到7的程序后,Dynacoll 7360作為承重能力增強劑,其分散于多羥基化合物中。
表10
泡沫T是參考組,不是本發明的部分實施例17表明在以MDI基配方中添加Dynacoll 7360時泡沫硬度有了實質增加實施例18使用佳能Cardio設備,用CO2作輔助起泡劑制造海綿膠板,如表11所解釋。
表11
實施例U和V是比較例,不是本發明的部分。
表11的數據表明,基于MDI,在CO2吹入的海綿膠板中使用Dynacoll 7360,得到了比使用多元醇,Voralux HL 400更硬的泡沫,可以與含有高水量的配方的物理性能相比較,因此需要大量的MDI。
實施例19和201摩爾該聚酯和2.1摩爾的isonate M-125,2.2摩爾短分子量的二醇反應制備Dynacoll 7381的預聚物.在實施例19中,二醇是Voranol EP2001,在實施例20中,二醇是Voranol P-1010。在高于Dynacoll 7381的熔點或85℃下攪拌且無催化劑的條件下反應3小時。然后把VoranolCP4702加入到此預聚物中,混合物攪拌冷卻,將反應的Dynacoll分散成細粒,尺寸小于5微米。兩份Dynacoll 7381和IsonateM-125總重量17.2%的此預聚物的分散劑,使用配方B,在操作臺上形成泡沫,所得數據在表12中給出表12
實施例W是比較例,不是本發明的部分。
表12中的數據表明,Dynacoll 7381的預聚物增加泡沫負荷,并且使其具有良好的泡沫氣流。
實施例21為了確定用Dynacoll 7380代替部分軟質泡沫中高官能的多多元醇的效果而進行操作臺實驗。泡沫的配方和所得的泡沫的性能在表13中給出。
表13模塑泡沫的最初操作臺實驗
*Refs X和Y不是本發明的部分表13中的結果表明,Fomrez66-56,其在300°K時的χ值低于1.6,沒有使硬度增加,然而Dynacoll 7380,其在300°K的χ值是2.79,使泡沫負荷增加。
考慮到說明書和在此公開的本發明的實施方式,本發明的其它的實施方案對本領域的技術人員將是不言而喻的。應該認為這些說明和實施例都僅僅是舉例,而下面的權利要求才指出本發明的真正的范圍和精神。
權利要求
1.一種通過下述混合物的反應生產的聚氨酯的方法,其中混合物含有(a) 至少一種有機異氰酸酯和(b1)重量百分比為50%到99%的至少一種官能度從2到8,羥基數目從20到140的異氰酸酯活性材料(b2)重量百分比為1%到50%的一種基本上不含有芳族物質的異氰酸酯活性熔融聚合物,并且(1)熔點在45℃到180℃之間;(2)Tg/Tm小于0.65,測量時以K表示;和(3)熔融聚合物與其它聚氨酯組分的復合計算相互反應參數(χ)在絕對溫度400 K時小于2或在300 K時χ大于1.6,其中重量百分比是基于(b)的總重量,(b2)或者是在通過聚氨酯反應內在放熱熔化或者是通過聚氨酯反應前或反應時外部加熱熔化,與聚異氰酸酯反應(c)任選存在起泡劑和(d)任選本身已知用于生產聚氨酯泡沫的輔助劑。
2.如權利要求1所述的方法,所述異氰酸酯活性組合物是聚醚多元醇或聚酯多元醇或它們的混合物。
3.如權利要求1所述的方法,所述熔融聚合物通過引發劑與內酯、ω-羥基酸或酯反應獲得,其中所述內酯、ω-羥基酸或酯的環或鏈中有7到20個碳原子。
4.如權利要求3所述的方法,其中所述內酯、ω-羥基酸或酯的環或鏈中有8到18個碳原子。
5.如權利要求4所述的方法,其中所述內酯、ω-羥基酸或酯的環或鏈中有9到16個碳原子。
6.如權利要求3所述的方法,其中所述引發劑是有2到8個羥基基團的多元醇。
7.如權利要求6所述的方法,其中所述引發劑是有2到4個羥基基團的多元醇。
8.如權利要求3所述的方法,其中所述熔融聚合物的羥基當量是800到10000。
9.如權利要求8所述的方法,其中所述熔融聚合物的羥基當量是800到5000。
10.如權利要求1所述的制造軟質泡沫的方法,其中(b1)和(b2)是平均官能度2到4,平均羥基數20到100的多元醇。
11.如權利要求10所述的方法,其中所述水以(b)的重量計為0.5到10份的量存在。
12.如權利要求11所述的方法,其中CO2作為輔助起泡劑以氣體或液體的形式存在。
13.如前述的權利要求中任一項所述的方法,其中所述聚異氰酸酯是二異氰酸酯甲苯、聚亞甲基二異氰酸酯、二苯基二亞甲基二異氰酸酯或它們的混合物。
14.一種預聚物,其中包含過量的有機異氰酸酯與熔融聚合物的反應產物。
15.如權利要求14所述的預聚物,其中熔融聚合物是聚酯多元醇。
16.一種通過權利要求13所述方法獲得的軟質聚氨酯產品。
17.如權利要求16所述的軟質聚氨酯產品,其中所述產品是運輸工具座位的形式。
18.如權利要求17所述的產品,其中所述座位是汽車座位。
19.一種羥基當量800到10000的多元醇,其中包括官能度2到8的開環引發劑與內酯環中含有7到20個碳原子的內酯的反應產物。
20.如權利要求19所述的多元醇,其中所述引發劑官能度2到4。
21.如權利要求20所述的多元醇,其中所述羥基當量800到5000。
22.一種熔融聚合物以一定量在增加泡沫硬度中的應用,通過DINEN ISO 3386-98測量,相對于沒有熔融聚合物存在的泡沫,泡沫硬度增加5%或更多。
23.一種密度小于60kg/m3的泡沫,其中用DIN EN ISO 3386-98測量的50%的壓力撓曲大于5N/cm2。
全文摘要
本發明公開了一種通過有機聚異氰酸酯、異氰酸酯反應活性化合物和熔融聚合物的發泡過程生產軟質聚氨酯泡沫的方法。本發明實現了泡沫硬度的改良,而沒有對泡沫的其它性能產生不良影響,例如拉伸強度和伸長率。
文檔編號C08G18/40GK1429241SQ01809504
公開日2003年7月9日 申請日期2001年5月15日 優先權日2000年5月15日
發明者H·R·范德瓦爾, M·F·索南夏圖, A·K·施羅克, F·M·卡薩蒂, C·P·克里斯坦森, Z·李森科, J·比奇拉諾, F·阿吉雷, S·巴爾耶帕利 申請人:陶氏環球技術公司