本发明专利技术涉及多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应活性组分反应制备粘弹性聚氨酯泡沫的方法，所述的异氰酸酯反应活性组分包含基于混合聚醚重量的30～80wt％的(bii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为5～35wt％；2～20wt％的(biii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为70～100wt％；20～70wt％的(biv)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为0～20wt％；水；扩链剂和/或交联剂等；其反应体系不含甲苯二异氰酸酯，不含除水以外的发泡剂和金属类催化剂，制得球回弹率15～30％、吸音性能优良的粘弹性聚氨酯泡沫。
【技术实现步骤摘要】
一种粘弹性聚氨酯吸音泡沬的制备方法
本专利技术涉及一种粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法，制得的泡沫回弹率低、自低频至高频的宽范围内具有优良的吸音性能。
技术介绍
粘弹性聚氨酯泡沫，又称慢回弹泡沫，其在压缩循环过程中表现出慢回复性，并由此具有高滞后性，通常还具有低的球回弹值。这些性能多是由发泡的聚合物的本身结构所造成的，一种方法是通过对组分的选择，使泡沫玻璃化温度控制在室温附近，另一种方法可以通过控制泡孔结构来限制气流进出泡沫的速度。粘弹性泡沫通常控制玻璃化温度的工艺路线是将低羟值聚醚和高羟值聚醚混合使用，如中国公开专利CN1606580、CN1572186、CN1229803都是基于这一理论；还有一种提供粘弹性能的方式是添加一元醇，例如中国公开专利CN1831025A中使用10~25份分子量200~500的单醇；美国公开专利US6391935中采用了 15~70份羟值小于56mgK0H/g的单醇；W02010009205采用I~20份的单醇或单醇混合物。目前粘弹性聚氨酯泡沫的球回弹率一般低于15%，如中国公开专利CN101412798A、CN101160366A、CN1922230A 等，密度 50 ~70Kg/m3 的粘弹性聚氨酯泡沫泡孔较粗，通气性能较好，但吸音性能较差。中国公开专利CN1 910650A涉及了包括粘弹性泡沫的隔音系统，但其未涉及粘弹性聚氨酯泡沫的制造方法及吸音性能。中国公开专利CN101903434A使用来自植物的多元醇制备吸音材料，最大吸音系数在0.70以上，但未涉及粘弹性泡沫的内容。CN101410430A描述了一种聚氨酯泡沫的制造方法，自由泡密度为5~40Kg/m3，最大吸音作用是在1000~2000Hz之间的频率达到的。专利CN101238163A提供了具有良好振动特性和吸音特性的软质聚氨酯泡沫塑料制造方法，回弹率大于等于55%，500Hz吸音系数在0.20左右、1000Hz吸音系数大于0.45,2000Hz吸音系数大于0.90。专利CN1849351A提供了一种软质聚氨酯泡沫及其制造方法，尤其改善了泡沫低频范围内的吸音特性，500Hz的吸引性大于等于0.3, 2000Hz的吸音性大于等于0.55。但上述专利均未提及粘弹性聚氨酯泡沫，尤其球回弹率15~30%粘弹性聚氨酯泡沫的吸音性能。上述专利中，未含有关于球回弹率15~30%的粘弹性聚氨酯泡沫吸音性能的论述内容，未涉及具有优良吸音性能的粘弹性泡沫材料及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有优良吸音性能的低密度粘弹性聚氨酯泡沫的制备方法，泡沫在具有粘弹性的特征前提下，密度低，气味小，并具有优良的吸音性能。为达到以上目的，本专利技术的技术方案如下:本专利技术通过使用包含以下组分的反应体系，制备了能满足上述需求的粘弹性低密度泡沫:(a)以多异氰酸酯组合物的总重计，含有O~5wt%甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物，其异氰酸酯基团的数均官能度为2~2.4，NCO含量为20~35wt% ;优选异氰酸酯基团的数均官能度为2.1~2.3，NCO含量为25~33wt% ；(b)异氰酸酯反应活性组分，包括:(bi)水,用量为混合聚醚(bii+biii+biv)重量的2~5wt%,优选2.5~4.5wt%,更优选3~4wt % ；(bii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为5~35wt%，平均官能度为2~4，平均羟值为20~65mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的30~70wt% ;优选氧亚乙基单元含量为8~30wt%，平均官能度为2.7~3，平均羟值为30~60mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的40~65wt% ;更优选氧亚乙烯单元含量为10~28wt%，平均官能度为2.7~3，平均羟值为32~58mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的 45 ~60wt % ；(biii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为70~10wt %，平均官能度为2~4，平均羟值为20~200mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的2~20wt% ;优选氧亚乙烯单元含量为72~90wt%，平均官能度为2.5~3.8，平均羟值为30~100mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的3~15wt%;更优选氧亚乙烯单元含量为75~80wt%，平均官能度为2.8~3.5，平均羟值为35~60mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的5~1wt %。(biv)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为O~20wt%，平均官能度为2~5，平均羟值为180~830mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的20~65wt% ;优选氧亚乙基单元含量为O~15wt%，平均官能度为2~4.8，平均羟值为200~810mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的30~60wt%;更优选氧亚乙基单元含量为O~12wt%，平均官能度为2~4.5，平均羟值为220~790mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的35~55wt%。(bv)扩链剂和/或交联剂，其用量为混合聚醚重量的O~10wt%，优选0.5~6wt %,更优选 I ~5.5wt % ；(c)表面活性剂,其用量为混合聚醚重量的O~lwt%,优选0.2~0.8wt%,更优选 0.4 ~0.6wt% ；(d)催化剂,其用量为混合聚醚重量的O~3.5wt%,优选0.5~3wt%,更优选I~2.5wt% ；(e)任选的添加剂，包括色浆、内脱模剂、阻燃剂、填料、抗静电剂、香料、抗氧剂、光稳定剂、矿物油和抗微生物剂中的一种或两种或多种；其中，反应体系中的异氰酸酯指数为0.6~0.9，优选0.6~0.8，更优选0.6~0.75。本专利技术所述的异氰酸酯指数，是多异氰酸酯组合物中的NCO基团与异氰酸酯反应活性组分中活泼氢原子的摩尔比例。其中一个水分子含有2个活泼氢原子，一个羟基含有I个活泼氢原子，一个伯胺基含有2个活泼氢原子，一个仲胺基含有I个活泼氢原子。异氰酸酯指数较高时泡沫的慢回弹性减弱，泡沫闭孔率提高，收缩倾向增大，同时异氰酸酯指数太低会导致泡沫的力学性能下降。本专利技术所述的(a)含有O~5wt%甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物(又称异氰酸酯组分)包括甲苯二异氰酸酯、纯二苯基甲烷二异氰酸酯、聚二苯基甲烷二异氰酸酯和异氰酸酯封端的多异氰酸酯预聚物中的一种或两种或多种。本专利技术所述的含有O~5wt%甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物中，优选甲苯二异氰酸酯的含量为0wt%，以多异氰酸酯组合物的总重计。本专利技术所述纯二苯基甲烷二异氰酸酯包括二苯基甲烷_2，4’ - 二异氰酸酯和二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯的一种或两种。本专利技术所述聚二苯基甲烷二异氰酸酯是指三环及三环以上的多环聚异氰酸酯，优选烟台万华的WANNATE PM-200。本专利技术所述异氰酸酯封端的多异氰酸酯预聚物是异氰酸酯和多羟基化合物的反应产物，其中异氰酸酯包括纯二苯基甲烷二异氰酸酯和聚二苯基甲烷二异氰酸酯的一种或两种或多种。多羟基化合物(也称作多元醇)的数均分子量为2000~10000，平均官能度为2~4，用量为制备多异氰酸酯预聚物所用异氰酸酯重量的I~20wt%。多羟基化合物可由选自多元醇(包括但不限于乙二醇、二甘醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粘弹性聚氨酯吸音泡沫，其特征在于，它由包括以下组分的反应体系制备：(a)以多异氰酸酯组合物的总重计，含有0～5wt％甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物，其异氰酸酯基团的数均官能度为2～2.4，NCO含量为20～35wt％；(b)异氰酸酯反应活性组分，包括：(bi)水，用量为混合聚醚(bii+biii+biv)重量的2～5wt％；(bii)环氧丙烷‑环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为5～35wt％，平均官能度为2～4，平均羟值为20～65mgKOH/g，其用量为混合聚醚重量的30～70wt％；(biii)环氧丙烷‑环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为70～100wt％，平均官能度2～4，平均羟值为20～200mgKOH/g，其用量为混合聚醚重量的2～20wt％；(biv)环氧丙烷‑环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为0～20wt％，平均官能度2～5，平均羟值为180～830mgKOH/g，其用量为混合聚醚重量的20～65wt％；(bv)扩链剂和/或交联剂，其用量为混合聚醚重量的0～10wt％；(c)表面活性剂，其用量为混合聚醚重量的0～1wt％；(d)催化剂，其用量为混和聚醚重量的0～3.5wt％；(e)任选的添加剂，包括色浆、内脱模剂、阻燃剂、填料、抗静电剂、香料、抗氧剂、光稳定剂、矿物油和抗微生物剂中的一种或两种或多种；其中，反应体系中的异氰酸酯指数为0.6～0.9，优选0.6～0.8，更优选0.6～0.75。...
【技术特征摘要】
1.一种粘弹性聚氨酯吸音泡沫，其特征在于，它由包括以下组分的反应体系制备: (a)以多异氰酸酯组合物的总重计，含有O~5wt%甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物，其异氰酸酯基团的数均官能度为2~2.4，NCO含量为20~35wt% ； (b)异氰酸酯反应活性组分，包括: (bi)水,用量为混合聚醚(bii+biii+biv)重量的2~5wt% ； (bii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为5~35wt%，平均官能度为2~4，平均羟值为20~65mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的30~70wt% ； (biii)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为70~10wt %，平均官能度2~4，平均羟值为20~200mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的2~20wt% ； (biv)环氧丙烷-环氧乙烷共聚多元醇或其结合物，其中氧亚乙基单元含量为O~20wt%，平均官能度2~5，平均羟值为180~830mgK0H/g，其用量为混合聚醚重量的20~65wt% ； (bv)扩链剂和/或交联剂，其用量为混合聚醚重量的O~10wt% ； (c)表面活性剂,其用量为混合聚醚重量的O~Iwt%； (d)催化剂，其用量为混和聚醚重量的O~3.5wt% ； (e)任选的添加剂，包括色浆、内脱模剂、阻燃剂、填料、抗静电剂、香料、抗氧剂、光稳定剂、矿物油和抗微生物剂中的一种或两种或多种； 其中，反应体系中的异氰酸酯指数为0.6~0.9，优选0.6~0.8，更优选0.6~0.75。2.根据权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述含有O~5wt%甲苯二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物包括甲苯二异氰酸酯、纯二苯基甲烷二异氰酸酯、聚二苯基甲烷二异氰酸酯和异氰酸酯封端的多异氰酸酯预聚物中的一种或两种或多种，优选甲苯二异氰酸酯的含量为Owt %。3.根据权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述多异氰酸酯组合物的异氰酸酯基团的数均官能度为2.1~2.3，NCO含量为25~33wt%。4.根据权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述异氰酸酯反应活性组分(bi)用量为混合聚醚重量的2.5~4.5wt%,优选3~4wt%。...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，沈沉，赵怡，魏鹏，
申请(专利权)人：万华化学北京有限公司，万华化学集团股份有限公司，万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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