本发明专利技术公开了一种通过有机聚异氰酸酯、异氰酸酯反应活性化合物和熔融聚合物的发泡过程生产软质聚氨酯泡沫的方法。本发明专利技术实现了泡沫硬度的改良，而没有对泡沫的其它性能产生不良影响，例如拉伸强度和伸长率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种生产具有改良的承重性能和湿态老化抗性的泡沫的方法，该方法对泡沫的其它性能没有不良影响。而且，本专利技术也涉及用本方法生产的软质泡沫。软质聚氨酯泡沫是公认的商业制品。软质泡沫一般以生产中所使用而表现出一定的特性，或者是模塑或者是自由发泡。具有高回弹性(HR)的软质泡沫的特征在于具有更舒适或更大支承因素，与非高回弹性泡沫或普通泡沫相比，其具有更好的回弹性。软质泡沫一般通过使用异氰酸酯、高当量多元醇、水作为反应起泡剂、合适的催化剂、交联剂和表面活化剂来制备。这样的泡沫的承重性能一般通过压痕强制挠曲(IFD)和/或压力挠曲(CFD)来表示。这些测量值描述了泡沫承受外加负荷的能力，比如坐在椅子或汽车座位的泡沫垫子上或躺在床垫上的人。倘若改良承重性能，就可以提供了多个潜在的有利条件。例如，更好的承重能力使人们可以以较低的泡沫密度获得对等的产品性能，因而减少了生产座位或床垫所需的材料用量。改善泡沫的承重能力有几种已知的技术。比如可以在配方中添加有机无机填料。然而，这会引起泡沫密度增大，而断裂伸长和撕裂强度则有相当大的下降。而且当使用填料时，泡沫老化性能也可能下降。可以降低多元醇组分的当量，但是这会引起伸长率的损失，并使聚氨酯的玻璃化温度上升，同时对泡沫回弹性能出现有害影响。美国专利4098729描述了使用官能度大于2的高熔点交联剂以提高泡沫硬度。而且，已经被试用某种类型的结晶体或半结晶体填料以提高承重能力。美国专利4243755要求保护一种使用原位产生的而且颗粒大小低于7微米的填料来生产增强聚氨酯泡沫的方法。美国专利4323657公开了高熔点多元醇的精细的、可再分散的分散体和它们的制备方法。这些多元醇的熔点高于由其制造聚氨酯产品时所达到的最高温度，所以可以作为真正的填料。美国专利4302551涉及制备硬质多孔状泡沫的方法，该泡沫含有氨基甲酸乙酯基团，异氰尿酸酯基团或两种基团都有，及某种聚合物分散体。美国专利4560708要求保护在多元醇中将结晶的、含烯键的未饱和聚酯作为分散相。这些微晶悬浮物优选用于制备含聚氨酯基的多异氰尿酸酯聚合物。美国专利4435537是关于含有分散在某种多元醇中的某种芳香聚酯的具有存储稳定性的分散体。这项技术的关键是聚酯在150摄氏度时的熔体粘度，其必须在15到8000mPas之间。所以，期望一种能够提高软质聚氨酯泡沫承重能力的新方法，而同时要保留其它重要性质在可接受的范围之内，如拉伸强度、撕裂强度、伸长率、密度、干湿压缩变定、回弹性和气流性。而且，期望用于提高承重能力的技术可以使用普通可得到的泡沫设备并且在与目前使用的制造软质聚氨酯泡沫的工艺条件相似的其它工艺条件下完成。令人吃惊地发现，含有在此讨论的特殊熔融聚合物的聚氨酯泡沫已经提高了承重能力(硬度)，耐湿老化性比缺少这样的熔融聚合物而生产的泡沫更强。这些改良特性的获得没有对泡沫的其它性能造成不利影响。在第一方面，本专利技术是一种通过如下反应制造的软质聚氨酯产品的方法(a)至少一种有机聚异氰酸酯；和(b)一种异氰酸酯活性组合物，包括(b1)重量百分比为50％到99％的至少一种异氰酸酯活性物质，其官能度从2到8，羟基数目从20到140(b2)重量百分比为1％到50％的一种异氰酸酯活性熔融聚合物，基本上不含有芳族物质，并且(1)熔点熔点在45℃到180℃之间；(2)以K测量，Tg/Tm小于0.65；和(3)熔融聚合物与其它聚氨酯组分的计算复合相互作用参数(χ)，在绝对温度为400 K时小于2，或在300K时χ大于1.6，其中重量百分比是基于(b)的总量，(b2)或是在通过聚氨酯反应内在放热熔融或是聚氨酯反应前或反应时通过外部加热熔融，并与聚异氰酸酯反应；或者以溶解在合适的溶剂中的方式加入；(c)任选存在起泡剂和(d)任选本身已知的用于生产聚氨酯泡沫的添加剂和辅助剂。另一方面，本专利技术是一种用上述方法制造的聚氨酯产品，其或者具有或用TEM(透射电子显微镜)、DMS(动态机械显微镜)或DSC(差示扫描量热计)观察到的晶体微结构。另一方面，本专利技术是熔融聚合物(b2)的小于100微米的微粒子分散体，熔融聚合物(b2)分散于异氰酸酯活性材料(b1)中。另一方面，本专利技术是熔融聚合物(b2)的小于100微米的微粒子分散剂，熔融聚合物(b2)分散于聚异氰酸酯(a)中。另一方面，本专利技术涉及异氰酸酯封端预聚物，由过量的聚异氰酸酯与熔融聚合物(b2)的反应产物得到或者涉及羟基封端预聚物，通过熔融聚合物与多元醇(b1)和异氰酸酯反应得到。另一方面，本专利技术涉及通过在此公开的方法生产的泡沫。根据本专利技术生产的泡沫表现出多个重要优点。根据本专利技术，这种方法容易地切实增加了聚氨酯泡沫的硬度而不需放弃其它有利的泡沫特性，例如弹性和回弹性以及泡沫的开孔性质。而且，可以生产具有相对低的单位重量的相对硬质的泡沫，或者在不改变单位重量或密度的情况下，任何给定的泡沫体系的硬度可以极大地增加。根据本专利技术，提供了一种通过使用熔融聚合物的生产聚氨酯产品的方法，特别是用于聚氨酯泡沫的生产方法。熔融聚合物的使用使得泡沫硬度增加，其中泡沫硬度是用CFD测定的。即使泡沫密度降低到低于100Kg/m3，也可以实现硬度增加。特别是泡沫密度小于50Kg/m3时。更优选的是泡沫密度小于40Kg/m3。硬度增加一般比不使用熔融聚合物所生产的泡沫高5％。优选地，泡沫硬度比不使用熔融聚合物生产的泡沫高10％。用ASTM-D-3574-95测量，本专利技术所述使用熔融聚合物生产的泡沫的湿态压缩变定(HACS)提高了75％。室温时熔融聚合物有结晶结构，在其化学组成上优选为疏水性的。例如其具有相对长的脂肪链。可以在本专利技术中使用的聚异氰酸酯包括脂肪族、脂环族和芳脂芳香族的异氰酸酯和它们的混合物。优选芳香族异氰酸酯，特别是芳香族的聚异氰酸酯。适当的芳香族异氰酸酯的例子包括二苯基甲烷二异氰酸酯的4，4’-、2，4’-和2，2’-异构体及它们的掺混物和聚合的和单体的MDI掺混物、甲苯2，4-和2，6-二异氰酸酯(TDI)、m-和p-亚苯基二异氰酸酯、氯代亚苯基-2，4-二异氰酸酯、二亚苯基-4，4’-二异氰酸酯、4，4’-二异氰酸-3，3’-二甲基二苯酯、3-甲基二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯和二苯基醚二异氰酸酯和2，4，6-三异氰酸酯基甲苯和2，4，4’-三异氰酸酯基二苯醚。可以使用异氰酸酯的混合物，比如商品甲苯二异氰酸酯的2，4-和2，6-异构体混合物。在实施本专利技术时可使用粗聚异氰酸酯，比如由甲苯二胺混合物光气化得到的粗甲苯二异氰酸酯或由粗亚甲基二苯胺光气化得到的粗二苯基甲烷二异氰酸酯。也可以使用TDI/MDI的掺混物。还可以使用用多元醇(b1)或(b2)或如上所述的任何其它多元醇制造的MDI或TDI基的预聚物。异氰酸酯封端的预聚物是通过过量的聚异氰酸酯和包括胺化的多元醇或及其亚胺/烯胺或多胺反应而制备的。脂肪族聚异氰酸酯的例子包括亚乙基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、上述芳香族二异氰酸酯的饱和类似物和它们的混合物。为了制造软质泡沫，优选的聚异氰酸酯是甲苯-2，4-和2，6-二异氰酸酯或MDI，或者TDI/MDI的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过下述混合物的反应生产的聚氨酯的方法，其中混合物含有 （ａ） 至少一种有机异氰酸酯和 （ｂ１） 重量百分比为５０％到９９％的至少一种官能度从２到８，羟基数目从２０到１４０的异氰酸酯活性材料 （ｂ２） 重量百分比为１％到５０％的一种基本上不含有芳族物质的异氰酸酯活性熔融聚合物，并且（１）熔点在４５℃到１８０℃之间；（２）Ｔ↓［ｇ］／Ｔ↓［ｍ］小于０．６５，测量时以Ｋ表示；和（３）熔融聚合物与其它聚氨酯组分的复合计算相互反应参数（ｘ）在绝对温度４００Ｋ时小于２或在３００Ｋ时ｘ大于１．６， 其中重量百分比是基于（ｂ）的总重量，（ｂ２）或者是在通过聚氨酯反应内在放热熔化或者是通过聚氨酯反应前或反应时外部加热熔化，与聚异氰酸酯反应 （ｃ） 任选存在起泡剂和 （ｄ） 任选本身已知用于生产聚氨酯泡沫的辅助剂。
【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：HR范德瓦尔，MF索南夏图，AK施罗克，FM卡萨蒂，CP克里斯坦森，Z李森科，J比奇拉诺，F阿吉雷，S巴尔耶帕利，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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