软质聚氨酯泡沫体的制造方法技术

通过使一种基于ＭＤＩ多异氰酸酯封端的预聚物与一种高氧亚乙基含量的聚醚多元醇反应来制造软质聚氨酯泡沫体的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体说，本专利技术涉及用一种具有高氧亚乙基含量的聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇和一种由具有高4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)含量的多异氰酸酯制备的多异氰酸酯封端的预聚物来制造软质聚氨酯泡沫体的方法。从高氧亚乙基含量的多元醇和高4，4′-MDI含量的多异氰酸酯制造软泡沫体的方法已公开于EP 547765中。该EP 547765中所示的实施例给出了具有低回弹性的低密度泡沫体。共同未决申请EP 99105419.8公开了一种通过使4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯、高氧亚乙基含量多元醇和水进行反应来制造软质聚氨酯泡沫体的方法。在该先有技术中，没有注意到下列问题。适用于制造软泡沫体的设备通常用于从含有不同化学品的不同配方制造软泡沫体。现已观察到，当泡沫体先从较高氧亚丙基含量多元醇(PO-多元醇)制造之后再从较高氧亚乙基含量多元醇(EO-多元醇)制造时，第一种多元醇在后一种中的少量污染将导致最后泡沫体的严重变坏。这种污染的发生可能由于例如少量PO-多元醇留在多元醇贮罐中、混合设备中和/或从该贮罐到该设备的进料中造成的。这种污染当然可以通过充分清洗或冲洗整个设备来避免。然而这是很花费劳力、花费时间、同时又不太利于对环境的事(冲洗后造成大量污染的废物)。因此，需要寻求另一种解决这个问题的方法。现已令人惊奇地发现，包含高含量EO-多元醇的泡沫配方对PO-多元醇的敏感性通过使用一种特殊的预聚物可大大降低。因此，本专利技术涉及一种制造软质聚氨酯泡沫体的方法，包括使一种多异氰酸酯封端的预聚物与一种异氰酸酯反应性组合物在水的存在下进行反应，其中该反应在异氰酸酯指数为70-120的条件下进行，所述预聚物的NCO值为5-30wt％，该预聚物是一种多异氰酸酯的反应产物，它由下列组分构成a)80-100wt％二苯甲烷二异氰酸酯，其中包含至少40wt％4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯和/或所述二苯甲烷二异氰酸酯的一种衍生物，该衍生物在25℃是液体的，和b)20-0wt％另一种多异氰酸酯和一种平均名义官能度为2-8，平均当量为750-5000，平均分子量为2000-12000和氧亚乙基含量为50-90wt％的聚醚多元醇，以及一种平均名义羟基官能度为2-8，平均当量为750-5000，平均分子量为2000-12000和氧亚乙基含量为0-25wt％的聚醚多元醇，这两种聚醚多元醇以10∶90-90∶10的重量比使用，其中该异氰酸酯反应性组合物由下列组分构成a)80-100wt％聚醚多元醇，其平均名义官能度为2-8，平均当量为750-5000，平均分子量为2000-12000和氧亚乙基含量为50-90wt％，和b)20-0wt％一种或多种非水的其它异氰酸酯反应性化合物。此外，本专利技术还涉及可按该方法得到的软质聚氨酯泡沫体，并涉及由该方法制得的软质聚氨酯泡沫体。通过使用上述特殊的预聚物，对PO-多元醇的敏感性大大降低。如果在模具中制造泡沫体，则甚至不使用内部脱模剂和无需反复使用内部脱模剂该泡沫体也能容易地脱模，如共同未决申请EP99105419.8中所述。此外，这种泡沫体还显示出良好的回弹性、撕裂强度、蠕变性、伸长和压缩变定，尤其在较低密度条件下。下表列出了按照本专利技术的泡沫体的这些性能的一般数值范围和优选数值范围以及这些性能的测定方法。 *蠕变按A.Cuningham等人的Utech′94 Proceedings，Paper 5，第1-6页中所述方法测定。在本专利技术上下文中，下列术语具有如下含义1)异氰酸酯指数或NCO指数，或指数配方中存在的NCO基团与异氰酸酯反应性氢原子的比例，用百分数表示 换言之，NCO指数表示配方中实际使用的异氰酸酯相对于与配方中所用的异氰酸酯反应性氢的数量反应所需要的理论量的异氰酸酯的百分数。必须注意的是，这里所使用的异氰酸酯指数是从涉及异氰酸酯成分和异氰酸酯反应性成分的实际发泡过程的观点来考虑的。在异氰酸酯指数计算中不考虑制备改性的多异氰酸酯(包括本技术中称为预聚物的这种异氰酸酯衍生物)的预备步骤中所消耗的任何异氰酸酯基团或预备步骤(例如与异氰酸酯反应制备改性多元醇或聚胺的步骤)中所消耗的任何反应性氢。只考虑实际发泡阶段存在的游离异氰酸酯基团和游离异氰酸酯反应性氢(包括水中的氢)。2)为便于计算异氰酸酯指数，这里所使用的术语“异氰酸酯反应性氢原子”是指该反应性组合物中所存在的羟基和胺基团中活泼氢原子的总数；这表示，为便于计算实际发泡过程中的异氰酸酯指数，1个羟基基团被认为包含1个反应性氢，1个伯胺基团被认为包含1个反应性氢，而1个水分子则被认为包含2个活泼氢。3)反应体系各组分的组合，其中多异氰酸酯被保存在独立于异氰酸酯反应性组分的1个或多个容器中。4)这里所使用的术语“聚氨酯泡沫体”是指多孔产品，如通过使多异氰酸酯与含异氰酸酯反应性氢的化合物在发泡剂存在下进行反应制得的多孔产品，尤其包括用水作为反应性发泡剂(包括水与异氰酸酯基团反应生成脲键，以及使用二氧化碳并生成聚脲-氨基甲酸酯泡沫体)并用多元醇、氨基醇和/或聚胺作为异氰酸酯反应性化合物而制得的多孔产品。5)术语“平均名义羟基官能度”或“平均名义官能度”在这里用来表示多元醇或多元醇组合物的数均官能度(每分子中的羟基数)，其假设条件是这是在其制备中所用的起始剂的数均官能度(每分子中的活泼氢原子数目)，虽然实际上由于存在某些不饱和端基它会稍小些。6)“平均”一词是指数量平均，另有指明除外。优选该多异氰酸酯a)选自1)二苯甲烷二异氰酸酯，其中包含至少40％，优选至少60％，更优选至少70％重量的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯，2)多异氰酸酯1)的碳化二亚胺和/或尿酮亚胺(Uretonimine)改性种，该改性种的NCO值为20wt％或更高，3)多异氰酸酯1)的尿烷改性种，该改性种的NCO值为20wt％或更高，而且是过量多异氰酸酯1)与平均名义羟基官能度为2-4，平均分子量至多为1000的多元醇的反应产物，和4)任何上述多异氰酸酯的混合物。多异氰酸酯1)包含至少40wt％4，4′-MDI。这种多异氰酸酯在本
中是公知的，包括纯4，4′-MDI、4，4′-MDI和至多60wt％2，4′-MDI和2，2′-MDI的异构混合物。应注意的是，该异构混合物中2，2′-MDI的含量大约为杂质水平，且通常不超过2wt％，至多60wt％的其余部分为2，4′-MDI。这些多异氰酸酯在技术上是公知的，且可市购，例如Huntsman聚氨酯公司生产的SuprasecTMMPR，该公司是Huntsman InternationalLLC(它拥有Suprasec的商标权)的一个业务部门。上述多异氰酸酯1)的碳化二亚胺和/或尿酮亚胺(Uretonimine)改性种在技术上也是公知的，且可市购，例如Huntsman聚氨酯公司生产的Suprasec 2020。上述多异氰酸酯1)的尿烷改性种在技术上也是公知的，且可市购，例如Huntsman聚氨酯公司生产的Suprasec 2015。其它多异氰酸酯b)可选自脂族、环脂族、芳脂族，且优选芳族多异氰酸酯，例如2，4-和2，6-异构体形式的甲苯二异氰酸酯及其混合物，和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的混合物及其低聚物，其异氰酸酯官能度大于2，在本技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造软质聚氨酯泡沫体的方法，包括使一种多异氰酸酯封端的预聚物与一种异氰酸酯反应性组合物在水的存在下进行反应，其中该反应在异氰酸酯指数为７０－１２０的条件下进行，所述预聚物的ＮＣＯ值为５－３０ｗｔ％，该预聚物是一种多异氰酸酯的反应产物，它由下列组分构成：　　　　ａ）８０－１００ｗｔ％二苯甲烷二异氰酸酯，其中包含至少４０ｗｔ％４，４′－二苯甲烷二异氰酸酯和／或所述二苯甲烷二异氰酸酯的一种衍生物，该衍生物在２５℃是液体的，和　　　　ｂ）２０－０ｗｔ％另一种多异氰酸酯和一种平均名义官能度为２－８，平均当量为７５０－５０００，平均分子量为２０００－１２０００和氧亚乙基含量为５０－９０ｗｔ％的聚醚多元醇，以及一种平均名义羟基官能度为２－８，平均当量为７５０－５０００，平均分子量为２０００－１２０００和氧亚乙基含量为０－２５ｗｔ％的聚醚多元醇，这两种聚醚多元醇以１０∶９０－９０∶１０的重量比使用，　　　　其中该异氰酸酯反应性组合物由下列组分构成：ａ）８０－１００ｗｔ％聚醚多元醇，其平均名义官能度为２－８，平均当量为７５０－５０００，平均分子量为２０００－１２０００和氧亚乙基含量为５０－９０ｗｔ％，和ｂ）２０－０ｗｔ％一种或多种非水的其它异氰酸酯反应性化合物。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J于，
申请(专利权)人：亨茨曼国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]