耐水解的聚氨酯模制品制造技术

技术编号:13161432 阅读:77 留言:0更新日期:2016-05-10 08:50
本发明专利技术涉及一种制备聚氨酯模制品的方法,其通过下列步骤进行:使(a)有机多异氰酸酯与(b)具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子且包含聚酯多元醇(b1)和至少一种可通过芳族启动分子的烷氧基化而获得的化合物(b2)的化合物、(c)发泡剂、(d)催化剂和(e)任选地其他助剂和/或添加剂混合以得到反应混合物;装入模具中并使反应完成以得到聚氨酯模制品。本发明专利技术还涉及可通过这种方法获得的聚氨酯模制品,以及这些模制品作为方向盘、座椅、扶手和更特别是作为鞋底的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】耐水解的聚氨酯模制品 本专利技术涉及一种制备密度为150至850g/l的聚氨酯模制品的方法,其中使(a)有机 多异氰酸酯与(b)具有至少两个对异氰酸酯呈反应性的氢原子且包含聚酯多元醇(bl)和至 少一种可通过芳族启动分子的烷氧基化而获得的化合物(b2)的化合物、(c)发泡剂、(d)催 化剂和(e)任选的其他助剂和/或添加剂混合以形成反应混合物;将该反应混合物引入模具 中并使其反应得到聚氨酯模制品。本专利技术还涉及可通过所述方法获得的聚氨酯模制品以及 这些模制品作为方向盘、座椅、扶手和特别是鞋底的用途。 由泡沫聚氨酯制成的模制品为已知的且可用于广泛的应用。在大多数应用中,其 基于作为多元醇的聚醚或聚酯而制备。与聚醚聚氨酯相比,聚酯聚氨酯具有更好的机械特 性。此外,PES0L聚氨酯(基于聚酯多元醇的聚氨酯)对有机物质(如异辛烷)具有改进的耐溶 胀性。这种耐溶胀性是用作安全鞋的重要要求且不能通过聚醚聚氨酯实现。聚酯聚氨酯的 缺点在于其在高温潮湿环境中易于水解。泡沫因其大的表面积/单位体积而尤其受影响。 通过C4-C6_二羧酸与多官能醇的缩聚而获得的聚酯多元醇通常用于制备基于聚酯 多元醇的聚氨酯。然而,这些聚氨酯的缺点在于其具有不令人满意的水解稳定性。为了改进 基于聚酯多元醇的聚氨酯的水解稳定性,例如用更具疏水性的二羧酸代替这些c 4-c6-二羧 酸。因此,US 2005124711记载了由聚酯多元醇获得的微孔聚酯聚氨酯,所述聚酯多元醇由 二聚脂肪酸获得。 US 2011/0190406记载了双酚A作为二醇用于制备聚酯多元醇的用途以及聚酯多 元醇在制备鞋底中的用途,但没有讨论鞋底的水解特性。 W0 2004/050735记载了基于邻苯二甲酸和具有8-12个碳原子的二羧酸的结合的 聚酯多元醇用于改进水解稳定性的用途。 这些具有改进的水解稳定性的聚酯的缺点在于使用的原料是昂贵的。此外,机械 特性比基于常规的聚酯多元醇的聚氨酯的机械特性更差,所述常规的聚酯多元醇通过c 4-C6_二羧酸与多官能醇的缩聚而获得。最后,当常规的聚酯多元醇被US 2005124711或W0 2004/050735的溶液代替时因所述溶液的极性更低,使得异辛烷的溶胀增加,因此这些溶液 仅具有有限的适用性来制备安全鞋。 本专利技术的目的在于提供弹性体聚氨酯模制品,特别是弹性体聚氨酯整体泡沫,其 基于聚酯多元醇并具有改进的水解稳定性和优异的机械特性,并且尤其适合作为安全鞋的 鞋底材料。 本专利技术的目的可通过密度为150至850g/l的弹性体聚氨酯模制品来实现,所述弹 性体聚氨酯模制品可通过以下方法制备:使(a)有机多异氰酸酯与(b)具有至少两个对异氰 酸酯呈反应性的氢原子且包含聚酯多元醇(bl)和至少一种可通过芳族启动分子的烷氧基 化而获得的化合物(b2)的化合物、(c)发泡剂、(d)催化剂和(e)任选的其他助剂和/或添加 剂混合以形成反应混合物;将该混合物引入模具中并使其反应得到聚氨酯模制品。 本专利技术的聚氨酯模制品为弹性体聚氨酯泡沫,优选聚氨酯整体泡沫。就本专利技术的 目的而言,弹性体聚氨酯泡沫为根据DIN 7726所述的聚氨酯泡沫,根据DIN 53577,在进行 50%厚度的短暂变形后,其在10分钟后具有不大于其原始厚度的5%的残留形变。就本专利技术 的目的而言,聚氨酯整体泡沫为根据DIN 7726所述的聚氨酯泡沫,其因成型过程而使外部 区域具有比芯更高的密度。对芯和外部区域进行平均的总泡沫密度为150g/l至850g/l,更 优选 180g/l 至 750g/l,特别优选200g/l 至650g/l。 用于制备本专利技术的聚氨酯泡沫模制品的有机和/或改性多异氰酸酯(a)包括现有 技术已知的脂族、环脂族和芳族双官能或多官能异氰酸酯(组分a-Ι)及其混合物。实例为单 体二苯基甲烷二异氰酸酯(MMDI),例如二苯基甲烷4,4'_二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4'_二 异氰酸酯,单体二苯基甲烷二异氰酸酯和具有大于两个环的二苯基甲烷二异氰酸酯同系物 的混合物(聚合MDI),四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸 酯(ΙΗΠ )、甲苯2,4-或2,6-二异氰酸酯(TDI)或所述异氰酸酯的混合物。 优选使用4,4 ' -MDI。优选使用的4,4 ' -MDI可包含0至20重量%的2,4 ' -MDI和少 量一一最高达约10重量%-一的经脲基甲酸酯或脲酮亚胺改性的多异氰酸酯。还可使用少 量的聚亚苯基聚亚甲基多异氰酸酯(聚合MDI)。这些高官能的多异氰酸酯的总量应不超过 使用的异氰酸酯的5重量%。 多异氰酸酯组分(a)优选以多异氰酸酯预聚物的形式使用。这些多异氰酸酯预聚 物可通过在例如30至100°C、优选约80°C的温度下,使上述多异氰酸酯(a-Ι)与具有至少两 个对异氰酸酯呈反应性的氢原子的化合物(a-2)反应以形成预聚物而获得。 这类具有至少两个对异氰酸酯呈反应性的氢原子的化合物(a-2)为本领域技术人 员已知的,并且记载于例如 "Kunststoffhandbuch,第7卷,Polyurethane",Carl Hanser Verlag,第3版1993,第3.1节中。优选使用b)所述的聚酯多元醇。 多元醇(b)包含聚酯多元醇(bl)和至少一种可通过芳族启动分子的烷氧基化而获 得的化合物(b2)。具有至少两个对异氰酸酯基团呈反应性的氢原子的聚酯多元醇用作聚酯 多元醇。聚酯多元醇优选具有的数均分子量大于450g/mol,特别优选>500至<8000g/mol以 及尤其是600至3500g/mol,且官能度为2至4,尤其是2至3。 聚酯多元醇(bl)例如可由具有2至12个碳原子的有机二羧酸(优选具有4至6个碳 原子的脂族二羧酸)和具有2至12个碳原子(优选2至6个碳原子)的多元醇(优选二元醇)制 备。可行的二羧酸为例如:琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、马 来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。二羧酸可单独使用或彼此混合使用。 还可使用相应的二羧酸衍生物,例如具有1至4个碳原子的醇的二羧酸酯或二羧酸酐来代替 游离二羧酸。优选使用重量比为例如20-35:35-50:20-32的琥珀酸、戊二酸和己二酸的二羧 酸混合物,且尤其是己二酸。二元醇和多元醇,尤其是二元醇的实例为:乙二醇、二乙二醇、 1,2-或1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、丙三醇 和三羟甲基丙烷。优选使用乙二醇、二乙二醇、1,4_ 丁二醇、1,5_戊二醇和1,6_己二醇。还可 使用由内酯(例如ε_己内酯)或羟基羧酸(例如ω-羟基己酸)获得的聚酯多元醇。为了制备聚酯多元醇(bl),有机(例如芳族且优选脂族)多羧酸和/或衍生物与多 元醇可在催化剂的存在下或优选在酯化催化剂的存在下,有利地在惰性气体(例如氮气、一 氧化碳、氦气、氩气等)的气氛中,在150至250°C、优选在180至220°C的温度下以熔融形式, 任选地在减压下进行缩聚至优选小于10、特别优选小于2的所需酸值。在优选的实施方案 中,酯化混合物在上述温度下,在大气压下且随后在小于500毫巴、优选50至150毫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备密度为150至850g/l的聚氨酯模制品的方法,其中a)有机多异氰酸酯,与b)化合物,其具有至少两个对异氰酸酯呈反应性的氢原子且包含聚酯多元醇(b1)和至少一种可通过芳族启动分子的烷氧基化而获得的化合物(b2),c)发泡剂,d)催化剂,以及e)任选地其他助剂和/或添加剂混合以形成反应混合物,将该反应混合物引入模具中并使其反应得到聚氨酯模制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·多罗狄安Y·何
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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