包含低聚多元醇的聚氨酯泡沫体制造技术

本发明专利技术涉及包含低聚多元醇的聚氨酯泡沫体。在本发明专利技术的实施方式中，所述聚氨酯泡沫体包含以下组分的反应产物：（ａ）多异氰酸酯；（ｂ）包含活泼氢的组合物，该组合物包含低聚多元醇，所述低聚多元醇的羟值约为４５－６５毫克ＫＯＨ／克，数均羟基官能度（Ｆｎ）约小于２．７，低聚物含量约等于或大于４０重量％。本发明专利技术的聚氨酯泡沫体可以是板料泡沫体或模塑泡沫体。还揭示了低异味的多元醇和聚氨酯组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含低聚多元醇的聚氨酯泡沫体。
技术介绍
挠性聚氨酯泡沫体通常通过源自石油的多元醇或多元醇组合物与有机多 异氰酸酯在催化剂、发泡剂和其它任选组分存在下反应制备。自20世纪60年代 以来，挠性聚氨酯泡沫体一直用作汽车、床上用品(bedding)和运输工具中减 震、承载和提高舒适度的部件。在挠性聚氨酯泡沬体的制备中，所用的多元醇或多元醇组合物的一些性质 对于制备具有所需特性的挠性泡沫体来说是很重要的。 一种重要的多元醇性质 是多元醇的数均羟基官能度。通常为了形成具有所需特性的挠性聚氨酯泡沫 体，需要数均羟基官能度约为3的多元醇。很容易理解，当数均羟基从该所需 的范围减小的时候，聚氮酯聚合物网络的质量会遭受损失，泡沫体的特性会快 速降低。 一旦数均官能度等于或小于3.0,预期将不会形成稳定的开口泡沫体， 或者如果能够形成，其物理性质会很差，使得无法使用。可通过各种方法测定聚氨酯泡沫体的性质。通常，可以测量泡沫体的抗张 强度、撕裂强度、硬度、伸长性质、压縮性质和其它性质。这些性质的相对重要性会随着泡沫体预期的用途变化。源自石油的多元醇被广泛用于泡沫体的生产。但是，人们对使用可再生资 源生产泡沫体的兴趣在增大。这使得人们研究开发用于泡沬体生产的植物油基 多元醇。其它研究者曾经尝试由生物基多元醇制备挠性泡沫体。wo 2004/096883A1和WO2004/09882A1报道了如何由生物基多元醇制剂制备TDI-基常规板料(slabstock)泡沫体，以及为制得的泡沫体提供合适的物理性质。所报 导的生物基多元醇的数均羟基官能度大于2.8。
技术实现思路
本专利技术涉及包含低聚多元醇的聚氨酯泡沫体。在一些实施方式中，所述聚 氨酯泡沫体是板料泡沫体，例如为挠性板料泡沬体。在其他实施方式中，所述 聚氨酯泡沫体是模塑的泡沫体。在一个方面，本专利技术提供了包含以下组分的反应产物的聚氨酯泡沫体(a) 多异氰酸酯；(b)包含活泼氢的组合物，其包含低聚多元醇，所述低聚多元醇的 羟值约为45-65毫克KOH/克，数均羟基官能度(Fn)约小于2.7，包含等于或大于 重量％的低聚物。在一些实施方式中，所述低聚多元醇具有一定程度的环氧化天然油的开环 特性和低聚特性，为低聚多元醇提供了所需性质的平衡。也即是说，开环和低 聚的程度受到控制，以提供具有所需羟(OH)值、数均羟基官能度(Fn)、环氧 基团氧含量(EOC)、粘度、分子量、活性羟基之间的距离等的低聚多元醇。 例如，在一些实施方式中，所述环氧化的天然油部分开环，以提供残余环氧基 团氧含量(EOC)约为0.01-5.5%的低聚多元醇。在一些实施方式中，对多元醇 的低聚程度进行控制，使得所述低聚多元醇包含约等于或大于40重量％的低聚 物，例如包含约55-65重量％的低聚物，所述低聚物包括二聚体、三聚体、四聚 体和更高级的低聚物。例如，所述低聚多元醇可包含约8-12重量％的二聚体，约 5-10重量％的三聚体，以及约等于或大于35重量％的四聚体和更高级的低聚物。 在一些实施方式中，所述低聚多元醇的羟值约为45-65毫克KOH/克。在一些实施方式中，使用低聚多元醇代替聚氨酯泡沫体制剂中一种或多种 源自石油的多元醇中的至少一部分。例如，在挠性板料聚氨酯泡沫体制剂中, 所述低聚多元醇可代替至少一部分源自石油的多元醇，例如分子量约为3000克/摩尔，羟值约为56毫克KOH/克的源自石油的三元醇。因此，在一些实施方式 中，所述包含活泼氢的组合物包含低聚多元醇和源自石油的多元醇。通常所述 包含活泼氢的组合物包含约10-60重量％的低聚多元醇和约40-90重量％的源自 石油的三元醇，或者约15重量％的低聚多元醇和约60-85重量％的源自石油的多元醇。较佳的是，已经观察到当包含活泼氢的化合物包含低聚多元醇和源自石油 的多元醇的时候，可以通过改变低聚多元醇的量以及源自石油的多元醇的量来 控制所得挠性板料泡沫体的支承因子(support factor)，而不影响泡沫体的密 度。具体来说，对于固定密度的泡沫体，随着低聚多元醇的量的增加，支承因 子也会增大。在许多实施方式中，所述低聚多元醇具有低的数均羟基官能度，例如约等 于或小于2.7。尽管已知低羟基官能度的多元醇会由于单管能物质可能作为链终 止剂而造成挠性聚氨酯泡沫体的一些物理性质(例如抗张强度、撕裂强度等)变 差，但是本专利技术的聚氨酯泡沫体的物理性质优于包含低数均羟基官能度多元醇 的泡沫体的性质。在一些实施方式中，本专利技术的聚氨酯泡沫体的外皮密度低于包含基于源自 石油的三元醇的参比制剂的聚氨酯泡沫体的外皮密度。在一些实施方式中，与 参比制剂相比，所述聚氨酯泡沫体的外皮密度减小了大约0.25磅/英尺3或更多。 在一些实施方式中，与参比制剂相比，所述外皮的密度减小了大约0.50磅/英尺 3或更多，或者约0.75磅/英尺3或更多，或者约1.0磅/英尺3或更多。在一些实施方式中，与具有不含低聚多元醇的参比制剂的聚氨酯泡沫体相 比，本专利技术的聚氨酯泡沬体具有改进的手感。手感可通过例如5。/。IFD、表面糙 度和平均孔尺寸度量。在一些实施方式中，与参比制剂的IFD相比，所述5。/。IFD 约为2%或更高。在一些实施方式中，与具有不含低聚多元醇的参比制剂的聚氨酯泡沫体相 比，本专利技术的聚氨酯泡沫体具有改进的阻燃性。例如，通过Technical Bulletin 117 "对用于带软垫的加聚的弹性填充材料的阻燃性测试的要求、测试步骤和设 备(Requirements, Test Procedure and Apparatus for Testing the Flame Retardance of Resilient Filling Materials Used in Upholstered Furniture) " (2000年3月)测得， 聚氨酯泡沫体可具有改进的焦化长度。在一些实施方式中，所述低聚多元醇的产生异味的化合物含量很低，制得具有低异味的聚氨酯泡沫体。异味可通过例如测量产生异味的化合物(例如化 合物己醛、壬醛和癸醛)来测得。因此，在另一个方面中，本专利技术提供了低异 味的低聚多元醇和由其制得的聚氨酯泡沫体。在一些实施方式中，所述低聚多元醇或聚氨酯泡沫体包含约等于或小于30ppm的己醛。在一些实施方式中，所 述低聚多元醇或聚氨酯泡沬体包含约等于或小于30ppm的壬醛。在一些实施方 式中，所述低聚多元醇或聚氨酯泡沬体包含约等于或小于20卯m的癸醛。在一 些实施方式中，所述低聚多元醇或聚氨酯泡沫体中己醛、壬醛和癸醛的总量约 等于或小于80卯m。本文描述的本专利技术聚氨酯泡沫体的其它优点包括例如改进的防水性、色牢 度和IFD梯度。在本文中，"多元醇"表示每个分子中平均包含超过1.0个羟基的分子。其可 包含其它的官能团。在本文中，"低聚多元醇"表示通过完全或部分环氧化的天然油(例如植物 基油或动物脂肪)以一定的方式开环，形成低聚物，从而制备的非天然生成的 多元醇。在本文中，"低聚物"表示通过环氧开环反应互相化学结合的两个或更多个 甘油三酯基。低聚物包括二聚体、三聚体、四聚体和更高级的低聚物。在本文中，"二聚体"表示通过环氧开环反应互相化学键合的两个甘油三酯 基单体。在本文中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯泡沫体，其包含以下组分的反应产物：（ａ）多异氰酸酯；（ｂ）包含活泼氢的组合物，其包含低聚多元醇，所述低聚多元醇的羟值约为４５－６５毫克ＫＯＨ／克，数均羟基官能度约小于２．７，包含约等于或大于４０重量％的低聚物。

【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：TW阿布拉罕，JA卡特，D杜尼斯，J马尔萨姆，
申请(专利权)人：嘉吉有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]