通过微浇注制备聚氨酯泡沫的方法技术

一种由MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)和具有高环氧乙烷含量的多元醇通过微浇注制造聚氨酯泡沫的方法，所述多元醇具有大于50％的环氧乙烷含量，所述方法涉及在压力下混合如下物质以形成聚氨酯泡沫的发泡液体前体：‑第一反应性液体，其被称为液体A，所述第一反应性液体包含由MDI的第一部分和所述多元醇的第一部分制得的氨基甲酸乙酯预聚合物，并包含自由态的MDI的第二部分，所述预聚合物在此自由态的MDI的所述第二部分的溶液中；‑第二反应性液体，其被称为液体B，所述第二反应性液体包含所述多元醇的第二部分和水(作为发泡剂)，其特征在于在液体B中所述多元醇的量占所述多元醇总体的25％重量和75％重量之间；所述方法有利地用于在外胎腔体中浇注聚氨酯泡沫的实施。

Process for the preparation of polyurethane foams by micro pouring

A MDI (two phenyl methane diisocyanate) method for producing polyurethane foam micro casting and polyols with high content of epoxy ethane by the polyol with ethylene oxide content is greater than 50%, the method relates to a foaming liquid precursor mixture as material to form a polyurethane foam under pressure: first reaction liquid, which is called liquid A, the first reaction of liquid containing a urethane prepolymer MDI the first part and the polyol prepared in the first part, the second part and contains free MDI solution, the second part of the pre polymer in the free state of MDI in second; reactive liquid, which is called liquid B, the second part and the water containing the polyol of the second reaction liquid (as foaming agent), which is characterized in that the liquid in the B Between the polyol amount of the polyol 25% overall and 75% weight weight; the method is advantageously used in the implementation of the pouring polyurethane foam in the tyre cavity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造聚合物泡沫的方法。更具体地，本专利技术涉及配制聚氨酯，涉及生产聚氨酯泡沫的方法，特别地涉及这些泡沫用于降低车辆运行时由轮胎发出的噪音的用途。
技术介绍
本文中简要地回顾，一般而言，聚氨酯(缩写为“PU”)为聚异氰酸酯(带有至少两个-NCO异氰酸酯官能的化合物)和多元醇(带有至少两个-ROH醇官能的化合物)的(缩合)反应的产物，所用的多元醇通常具有或者固定至聚醚或者固定至聚酯的醇官能。为了减少轮胎的滚动噪音，特别是腔体噪音，已知的实践是为其内壁提供PU泡沫层。具体地，由申请人提交的专利申请WO 2013/182477描述了一种轮胎，在经硫化态，该轮胎的内壁设置有PU泡沫层，所述PU泡沫层基于二苯甲烷二异氰酸酯(或者亚甲基二苯二异氰酸酯，缩写为“MDI”)和具有高环氧乙烷含量的特定的多元醇，该特定的多元醇具有大于50％(重量％)的环氧乙烷含量。通过将反应物，氨基甲酸乙酯预聚合物和水，在旋转的外胎腔体中同时“微浇注”(换言之，以非常低的流速)而将PU泡沫直接在经硫化的轮胎中进行原位制造。因此，基于MDI和多元醇的反应性液体(液体组分A)与发泡剂(水，液体组分B)接触时立即膨胀从而形成泡沫，该泡沫在轮胎的内表面上迅速凝固，该泡沫轻质且有效吸收噪音。所述方法特别是可以在单一步骤中适当布置PU泡沫而无需制备泡沫、切割成所需尺寸然后将泡沫结合至轮胎内部的所有在前操作(现有技术中是已知的)。PU泡沫的物理性质，特别是其声学性能，可以通过所使用的具体配方和所施用的泡沫的量来调节。形状方面的较大自由度是有可能的而无需过高的费用，因为反应性液体可以根据预定的设计而沉积。尽管如此，所述方法仍存在某些缺点。首先，其借助于低压型微浇注机(来自Secmer的Dosamix机；压力为约4巴)来进行。由于两种液体组分的流速、量和粘度非常不同(例如相对于100份预聚合物仅有2份水；水流速为约0.14g/s)，已证实剂量和混合特别复杂从而在半工业条件下难以进行，特别是在浇注的开始和结束时，因为用于处理外胎的每个循环的待产生的泡沫的量非常小。此外，具有恒定混合容积的这些低压机器需要在每次浇注操作后冲洗混合室，这积累了许多缺陷：必须去除溶剂并冲洗剩余物、物质损失以及显然的由此造成的整体最终成本。所有上述缺陷(特别是极短的循环时长(通常小于1min)和极低的流速(通常小于1l/min))与高生产率(例如旨在工业规模处理大量外胎的那些)相对不相容。
技术实现思路
现在，随着申请人的研究，申请人已经找到了新的制造方法，其可以克服上述缺陷，该方法适用于高压型混合器和低压性混合器两者。因此，本专利技术涉及基于MDI和具有高环氧乙烷含量的多元醇制造聚氨酯泡沫的方法，所述多元醇具有大于50％(重量％)的环氧乙烷含量，其中在压力下混合如下物质以形成聚氨酯泡沫的发泡液体前体：-第一反应性液体，其被称为液体A，所述第一反应性液体一方面包含(i)基于MDI的第一部分和所述多元醇的第一部分的氨基甲酸乙酯预聚合物，另一方面包含(ii)自由态的MDI的第二部分，所述预聚合物溶解在此自由态的MDI的第二部分中；-第二反应性液体，其被称为液体B，所述第二反应性液体包含所述多元醇的第二部分和作为发泡剂的水，该方法的特征在于，此具有高含量环氧乙烷的多元醇在液体B中的量占此多元醇总体的25％重量和75％重量之间。已经观察到，借助于特定的PU配方以及特别是其极高的环氧乙烷含量，其可以极其显著地增加液体B中多元醇的量而并不因此劣化最终泡沫的性质和性能，这是特别出人意料的。因此，其可以使用高压混合机。本专利技术的方法有利地用于将发泡液体前体连续地直接浇注进入本身旋转的外胎的腔体中，从而在所述腔体内部原位形成并沉积PU泡沫。附图说明根据如下说明和示例性实施方案以及涉及这些实施例并示意地、极简化地且没有按照特定比例显示的附图1和2，将容易理解本专利技术及其优点：-适用于本专利技术的方法的用于微浇注聚氨酯的机器中的高压混合头的原理(图1)；-内腔体设置有PU泡沫带的经硫化的轮胎的实施例的径向横截面(图2)。具体实施方式在本说明书中，除非另外指明，给出的所有百分比(％)均为重量百分比。此外，由表述在“a和b之间”表示的任何数值范围代表由大于a至小于b的数值范围(即不包括端值a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值范围意指由a延伸至b的数值范围(即包括严格端值a和b)。本专利技术的方法通过微浇注基于一种(至少一种，亦即一种或多种)“MDI”和一种(至少一种，亦即一种或多种)具有高环氧乙烷含量的特定的多元醇的聚氨酯泡沫来制造，所述多元醇具有大于50％(重量％)的高环氧乙烷含量，因此所述方法包括在压力下混合如下物质以形成聚氨酯泡沫的发泡液体前体的已知步骤(根据上述申请WO 2013/182477)：-第一反应性液体，其被称为液体A，所述第一反应性液体一方面包括基于MDI的第一部分和所述多元醇的第一部分的氨基甲酸乙酯预聚合物(已形成)，所述预聚合物溶解在自由态的MDI的第二部分中；-第二反应性液体，其被称为液体B，所述第二反应性液体包含所述多元醇的第二部分和作为发泡剂的水。由上述申请WO 2013/182477已知以上混合步骤，其中，需重申，在一方面，混合在常规低压机器中进行，在另一方面，在液体B中的所述特定的多元醇的比例是零(或极低)，根据此申请实际上清楚地教导优选上述“预聚合物”路径(其中在液体A中的多元醇的两种组分完全或几乎完全进行预先反应)。相反地，应注意，在最终发泡前部分预先反应(在液体A中的预混合)两个基本成分(MDI和多元醇)的情况下，根据本专利技术的方法，将更明确地提及“半预聚合物路径”或“类预聚合物路径”。由于重申了上述内容，因此本专利技术的方法的特征在于，相比于现有技术的教导，在液体B中的具有高环氧乙烷含量的多元醇的量特别高，因为其占所述多元醇总体(亦即在液体A和B中所用的所述多元醇的总体)的25％重量和75％重量之间。优选地，在液体B中所述多元醇的该量占所述多元醇总体的30％重量和70％重量之间，更优选地在35％重量和55％重量之间。在液体B中作为发泡剂的水的量对其本身来说优选地在2％和10％之间，更优选地在3％至8％的范围中，特别是在4％至6％的范围中(％以液体B的总重量计)。特别地调节此水的量使得在发泡期间NCO指数(或者化学计量指数)在0.7和1.3之间，优选地在0.8和1.2之间。此指数广泛地用于PU泡沫技术中，特别是水膨胀PU泡沫，该指数表示[NCO]/[OH]摩尔比，其包括由水提供的OH官能(即H2O摩尔数的两倍)，当使用化学计量比时，该指数等于1。多元醇的羟基数(OH数)(IOH，以mg KOH/g多元醇表示，其根据标准DIN 53240-2测量)可以根据特定的目标应用而改变。在应用至外胎的腔体中的PU泡沫浇注的根据本专利技术的方法优选的情况下，该IOH指数优选地在10和180之间，更优选地在20和120mg KOH/g之间，从而得到在此泡沫的刚性(或柔性)和其他性质(特别是牵引力、伸长和压缩变定方面)之间的优化的折中。出于与上述相同的理由，所述多元醇的数均分子量(表示为Mn)优选地在1000和12000g/mol之间，更优选地在2000和8000g/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)和具有高环氧乙烷含量的多元醇制造聚氨酯泡沫的方法，所述多元醇具有大于50％(重量％)的环氧乙烷含量，其中在压力下混合如下物质以形成聚氨酯泡沫的发泡液体前体：‑第一反应性液体，其被称为液体A，所述第一反应性液体一方面包含基于MDI的第一部分和所述多元醇的第一部分的氨基甲酸乙酯预聚合物，另一方面包含自由态的MDI的第二部分，所述预聚合物溶解在此自由态的MDI的第二部分中；‑第二反应性液体，其被称为液体B，所述第二反应性液体包含所述多元醇的第二部分和作为发泡剂的水，其特征在于，此具有高含量环氧乙烷的多元醇在液体B中的量占此多元醇总体的25％重量和75％重量之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.29 FR 14538981.一种基于MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)和具有高环氧乙烷含量的多元醇制造聚氨酯泡沫的方法，所述多元醇具有大于50％(重量％)的环氧乙烷含量，其中在压力下混合如下物质以形成聚氨酯泡沫的发泡液体前体：-第一反应性液体，其被称为液体A，所述第一反应性液体一方面包含基于MDI的第一部分和所述多元醇的第一部分的氨基甲酸乙酯预聚合物，另一方面包含自由态的MDI的第二部分，所述预聚合物溶解在此自由态的MDI的第二部分中；-第二反应性液体，其被称为液体B，所述第二反应性液体包含所述多元醇的第二部分和作为发泡剂的水，其特征在于，此具有高含量环氧乙烷的多元醇在液体B中的量占此多元醇总体的25％重量和75％重量之间。2.根据权利要求1所述的方法，其中在液体B中所述多元醇的量占所述多元醇总体的30％重量和70％重量之间，优选地在35％重量和55％重量之间。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中在液体B中水的量在2％重量和10％重量之间，优选在3％重量至8％重量的范围内。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述多元醇的羟基数在10和180mg KOH/g之间，优选地在20和120mg KOH/g之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述多元醇的数均分子量(Mn)在1000和12000g/mol之间，优选地在2000和8000g/mol之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述MDI和所述多元醇的摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕尔丰德里，A·德尔菲诺，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR