生产粘弹性聚氨酯泡沫的方法技术

本发明专利技术提供一种生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法。本发明专利技术进一步涉及根据本发明专利技术的方法生产的具有特别低的发射值和尽可能接近中性的pH值的粘弹性挠性聚氨酯泡沫平板或粘弹性挠性聚氨酯泡沫模塑体，以及这些泡沫的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产粘弹性聚氨酯泡沬的方法 本专利技术提供一种生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法。本专利技术进一步涉及根据本发 明的方法生产的具有特别低的排放值和尽可能接近中性的pH值的粘弹性挠性聚氨酯泡沫 平板或粘弹性挠性聚氨酯泡沫模塑体，和这些泡沫的用途。 粘弹性泡沫以挤压后缓慢的、逐渐的恢复形状为特点。这样的材料在本领域现有 技术中是公知的和以它们的能量吸收性能得到高度评价。粘弹性泡沫材料可以在很多应用 领域中发现，如室内装潢（例如在减震垫、座罩、床垫等）、如吸声和/或吸振材料、或还如碰 撞保护。 聚氨酯泡沫无疑是最重要的粘弹性泡沫材料。其理由是一方面生产的聚氨酯泡沫 的物理性能可以通过制备所用的多元醇或异氰酸酯组分（和任何其它助剂材料）的选择、 用量和方法来精确调节，而且另一方面原位制备（有时当场）使生产几乎任何、非常复 杂的形状和结构的泡沫材料成为可能。 在聚氨酯的制备中，通常将两种或更多种液体流结合在一起。该液体流的混合引 发聚合反应并且有时使聚合材料发泡。聚合反应和模塑经常在一个步骤中进行，典型地通 过模塑或喷雾同时仍然处于液态的反应混合物。此外，聚氨酯经常生产成平板的形式，然后 切割成所期望的形状。 在大多数情况下，上述液体流一方面是多官能有机异氰酸酯组分（还经常称为 组分B)以及另一方面是具有合适的异氰酸酯反应性的多官能单体或树脂和还可以包含 助剂材料。该混合物，经常称为组分A，一般主要包含一种或多种多元醇组分。 目前，为了生产特定组成的聚氨酯泡沫，在混合之前适当地调配上述液体流。一般 通过添加水到组分A中来完成发泡，上述组分A与组分B的多异氰酸酯反应形成胺并且释 放出CO 2，后者进而作为气体发泡剂。替代使用水或使用水之外，还经常使用挥发性惰性有 机化合物或惰性气体。 大多数传统的聚氨酯泡沫是具有空间分离区域的具有高和低玻璃化转变温度 (Te)的不同相的嵌段共聚物。玻璃化转变温度从高于其的挠性熵弹性区域（或橡皮状区 域）分离出低于其的脆的能量弹性的区域（或玻璃化区域）。这些聚合物内的不同相的高 和低玻璃化转变温度通常限制上述可以使用的材料的温度范围。上述材料的DMA(动态力 学分析）光谱通常以在不同的玻璃化转变之间的较平坦的区域（模量平台）为特点。 在这些材料中的低玻璃化转变温度的相通常（虽然不一定）源自低玻璃化转变温 度的嵌段，其先预制并且然后立刻进行聚合。高玻璃化转变温度的相，另一方面，通常 仅在聚合期间形成，这是因为随后形成了氨基甲酸酯单元。低玻璃化转变温度的嵌段（经 常还称为挠性嵌段）通常源自包含很多异氰酸酯反应性基团的液体或低熔点的低聚 树脂。 上述低聚树脂的例子是聚醚和聚酯多元醇。 在传统的聚氨酯中，刚性相（高玻璃化转变温度）和挠性相（低玻璃化转变温度） 在聚合期间相互排列在一起然后自然地互相分离形成本体聚合物内形态不同的相。因 此,上述材料还叫做相分离材料。 toon] 在一定程度上，粘弹性聚氨酯在本文中代表着特例，即它们是其中仅仅不完全发 生或完全不发生上述相分离的材料。 在具有（基本上）开孔的挠性聚氨酯泡沫的情况中上述的结构粘弹性与归因 于气动作用的粘弹性之间存在区别。就后者来说，泡沫材料包含几乎完全闭合泡孔，即泡孔 仅仅具有小孔。压缩之后，由于小尺寸的孔，气体仅仅慢慢地回流，导致延迟的形状恢复。 特别是当用于家具制造业时，粘弹性挠性聚氨酯泡沫必须满足特别严格的生态和 卫生要求。 降低从粘弹性挠性聚氨酯泡沫的挥发性有机化合物（VOC)的排放通常通过使用 在NCO-反应性基团的存在下嵌入聚氨酯基质的反应性催化剂完成。 通常使用胺催化剂生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫，从而得到的挠性聚氨酯泡沫很可 能具有碱性。US-A 2005/0027026公开了一种通过添加酸性成分到多元醇配方中调节粘弹 性挠性聚氨酯泡沫的碱性度的方法。然而，加入酸性成分在组分的反应性和聚合动力学方 面具有不利作用。 WO-A 2008/079614公开了通过液态多异氰酸酯和多元醇混合物在脲和自催化 多元醇作为共-催化剂的存在下反应生产聚氨酯泡沫来降低挥发性胺类的排放。WO-A 2008/079614没有公开在反应性催化剂和脲的存在下生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫。 JP-A 11-310624公开了脲在多异氰酸酯和多元醇的反应中作为催化剂的用途。脲 的目的是降低昂贵的PTMG(聚四亚甲基醚二醇）的所需数量和用更容易得到的PPG(聚氧 化乙烯聚氧化丙烯多元醇）替代它，但是仍然生产具有所期望性能的泡沫。没有公开在反 应性催化剂和脲的存在下生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫。 WO-A 2009/157450公开了具有改善的阻燃性能的挠性聚氨酯泡沫，这些是通过在 配方中分散脲、脲缩合产物和/或它们的盐来实现。没有公开在反应性催化剂和脲的存在 下生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫。 WO-A 03/046041公开了基于包含单体的多异氰酸酯组合物、包含富-氧化乙烯的 聚醚多元醇和富-氧化丙烯的聚醚多元醇的多元醇混合物和反应性催化剂体系的体系的 粘弹性聚氨酯。WO-A 03/046041没有公开在反应性催化剂和脲的存在下生产粘弹性挠性聚 氨酯泡沫。 仍然不存在已知的生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法，其生产兼具低挥发性有机 化合物（VOC)排放和尽可能接近中性的pH值的挠性聚氨酯泡沫。 因此本专利技术的目的是开发一种生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法，其生产出兼备 极低挥发性有机化合物（低V0C)排放和尽可能接近中性的在挠性聚氨酯泡沫的水相中4. 5 到7. 5的pH值的粘弹性挠性聚氨酯泡沫。 该目的令人惊讶地通过生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法实现，该聚氨酯泡沫可 通过下列物质的反应得到： 组分 A : A140到90重量份的至少一种具有2到6、优选3的官能度，> 60wt. %、优选〉 70wt. %的氧亚乙基含量，超过50mol%的伯OH基团、优选75到85mol%的伯OH基团和 彡 IOmg KOH/g 到彡 112mg KOH/g、优选彡 30mg KOH/g 到彡 50mg KOH/g 的羟值（0H 值）的 聚醚多元醇， A20到40重量份的至少一种具有2到6、优选2的官能度，0到30wt. %、优选0到 IOwt. %的氧亚乙基含量、特别优选没有氧化乙烯单元，少于50mol %的伯OH基团、优选少 于10111〇1%的伯0!1基团和彡811^1(0!1/^到彡11211^1(0!1/^的0!1值的聚醚多元醇， A30到40重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到50wt. %的氧亚乙基含量、 超过50mol%的伯OH基团和彡8mg KOH/g到彡112mg KOH/g的OH值的聚醚多元醇， A40到30重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到30wt. %的氧亚乙基含量、 少于50mol%的伯OH基团和彡112mg KOH/g的OH值的聚醚多元醇， A50到30重量份的至少一种包含填料的聚醚多元醇（A5. 1)，其中该填料是二或 多异氰酸酯与包含异氰酸酯反应性氢原子和具有400到18, 000的分子量的化合物（组分 A5. 2)、或在基础多元醇（A5. 2)中包含通过适合的单体如苯乙烯和丙烯腈的自由基聚合生 产的固体聚合物的聚合物多元醇（A5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法，上述聚氨酯泡沫可通过下列组分A和组分B的反应得到：组分A：A1 40到90重量份的至少一种具有2到6的官能度、＞60wt.％的氧亚乙基含量、超过50mol％的伯OH基团和≥10mg KOH/g到≤112mg KOH/g的羟值(OH值)的聚醚多元醇，A2 0到40重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到30wt.％的氧亚乙基含量、少于50mol％的伯OH基团和≥8mg KOH/g到≤112mg KOH/g的OH值的聚醚多元醇，A3 0到40重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到50wt.％的氧亚乙基含量、超过50mol％的伯OH基团和≥8mg KOH/g到≤112mg KOH/g的OH值的聚醚多元醇，A4 0到30重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到30wt.％的氧亚乙基含量、少于50mol％的伯OH基团和≥112mg KOH/g的OH值的聚醚多元醇，A5 0到30重量份的至少一种包含填料的聚醚多元醇(A5.1)，其中该填料是二或多异氰酸酯和包含异氰酸酯反应性氢原子和具有400到18,000的分子量的化合物(组分A5.2)、或在基础多元醇(A5.2)中包含通过适合的单体如苯乙烯和丙烯腈的自由基聚合生产的固体聚合物的聚合物多元醇(A5.3)的反应产物，组分A1到A5的重量份相加等于100；A6 0.5到25重量份(基于组分A1到A5的总重量份)的水和/或物理发泡剂；A7 0.5到5.0重量份(基于组分A1到A5的总重量份)的脲；A8 0.05到30重量份(基于组分A1到A5的总重量份)的助剂材料和添加剂，如a)催化剂，b)表面活性添加剂，c)颜料或阻燃剂；A9 0到10重量份(基于组分A1到A5的总重量份)的包含异氰酸酯反应性氢原子和具有62到399的分子量的化合物，组分B，其包含二异氰酸酯、多异氰酸酯、二异氰酸酯和/或多异氰酸酯的混合物、异构体的混合物或预聚体，该反应在50到150的指数下进行，和使所有组分A1到A9的重量份标准化从而组合物中的A1+A2+A3+A4+A5的重量份的总和是100。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.06 IT RM2012A0002591. 生产粘弹性挠性聚氨酯泡沫的方法，上述聚氨酯泡沫可通过下列组分A和组分B的 反应得到： 组分A : A1 40到90重量份的至少一种具有2到6的官能度、> 60wt. %的氧亚乙基含量、超过 50mol%的伯OH基团和彡10mg KOH/g到彡112mg KOH/g的羟值（OH值）的聚醚多元醇， A2 0到40重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到30wt. %的氧亚乙基含量、少于 50mol%的伯0H基团和彡8mg KOH/g到彡112mg KOH/g的0H值的聚醚多元醇， A3 0到40重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到50wt. %的氧亚乙基含量、超过 50mol%的伯0H基团和彡8mg KOH/g到彡112mg KOH/g的0H值的聚醚多元醇， A4 0到30重量份的至少一种具有2到6的官能度、0到30wt. %的氧亚乙基含量、少于 50mol%的伯0H基团和彡112mg KOH/g的0H值的聚醚多元醇， A5 0到30重量份的至少一种包含填料的聚醚多元醇（A5.1)，其中该填料是二或多 异氰酸酯和包含异氰酸酯反应性氢原子和具有400到18, 000的分子量的化合物（组分 A5. 2)、或在基础多元醇（A5. 2)中包含通过适合的单体如苯乙烯和丙烯腈的自由基聚合生 产的固体聚合物的聚合物多元醇（A5. 3)的反应产物， 组分A1到A5的重量份相加等于100 ; A6 0. 5到25重量份（基于组分A1到A5的总重量份）的水和/或物理发泡剂； A7 0. 5到5. 0重量份（基于组分A1到A5的总重量份）的脲； A8 0. 05...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·弗兰切斯金，D·特伦廷，A·佩金，F·里扎托，FJ·博内，
申请(专利权)人：拜耳材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE