制备柔性聚氨酯泡沫体的方法技术

在模具中由ＭＤＩ型多异氰酸酯和具有高氧化乙烯含量的聚醚多醇反应来制备柔性聚氨酯泡沫体的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及和涉及具有特定性能的此类泡沫体。更具体地说，本专利技术涉及通过使用具有高氧化乙烯含量的聚氧化乙烯聚氧化丙烯多元醇和具有高4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)含量的多异氰酸酯，在模具中。从具有高氧化乙烯(OE)含量地多元醇和具有高4，4′-MDI含量的多异氰酸酯制备柔性泡沫体的方法已经在EP547765中公开。在EP 547765中给出的实施例得到了具有低回弹率的低密度泡沫体；没有制备模制品。共同未决的申请EP 99105419.8公开了通过4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯，具有高氧化乙烯含量的多元醇和水进行反应制备模塑聚氨酯材料如柔性聚氨酯泡沫体的方法。可以进行反复的模塑，无需在每一部件制备之后处理模具以便容易脱模。现在已经惊奇地发现，如果使用具有高氧化乙烯含量和高水平的伯羟基的多元醇，则也容易脱模，同时产品还具有其它良好的性能负荷能力，撕裂强度，蠕变性能，压缩变定和伸长率而且该泡沫体具有改进的回弹率，尤其在低密度下。所以本专利技术涉及制备具有15-150kg/m3的表观总密度的柔性聚氨酯泡沫体的方法，包括在模具中让多异氰酸酯和异氰酸酯-反应活性组合物在水存在下进行反应，其中该反应是在40-120的异氰酸酯指数下进行的，该多异氰酸酯由以下组成a)80-100wt％的二苯甲烷二异氰酸酯(多异氰酸酯a)，它包括至少40％，优选至少60％和最优选至少85％(按重量计)的4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯和/或该二苯甲烷二异氰酸酯的变型，该变型在25℃下是液体并具有至少5wt％的NCO值，和b)20-0wt％的另一种多异氰酸酯(多异氰酸酯b)，和其中该异氰酸酯-反应活性组合物由以下组分组成a)70-100和优选80-100wt％的具有2-8的平均标称官能度，750-5000的平均当量，2000-12000的平均分子量，60-90wt％的氧化乙烯(EO)含量和70-100％的伯羟基含量(基于多元醇中伯和仲羟基的数目来计算)的聚醚多醇，和b)30-0和优选20-0wt％的不是水的一种或多种其它异氰酸酯-反应活性化合物。此外本专利技术涉及模制的柔性聚氨酯泡沫体，它具有15-150kg/m3(ISO 845)，优选15-54和最优选25-50kg/m3的表观总体密度和优选具有1-15和最优选4-12kPa的载荷容量(在40％压缩率下CLD，ISO 3386/1)，和30-65wt％(基于泡沫体的重量)和优选35-60wt％的氧化乙烯含量并包括按照比率1.5∶1-9∶1w/w的氧化乙烯和氧化丙烯基团，以及具有40-80％和优选50-80％和最优选55-80％的回弹率(ISO8307)。这些泡沫体能够容易地脱模，即使没有使用内含脱模剂和没有反复使用外加脱模剂，如在共同未决的申请EP 99105419.8中所述。此外，这些泡沫体显示良好的回弹率值，撕裂强度，蠕变，伸长率和压缩变定，尤其在低密度下。在下表中，对于本专利技术的泡沫体给出了这些性能的一般和优选范围，还有测量它们的方法。*蠕变是由描述在Utech′94 proceedings，A.Cunningham等人的论文5，1-6页中的方法测量。在本专利技术的范围内下列术语具有下面的含义1)异氰酸酯指数或NCO指数或指数NCO基团与配方中存在的异氰酸酯-反应活性氢原子的比率，以百分数给出 换句话说，NCO-指数表达了在配方中实际使用的异氰酸酯相对于理论上为了与在配方中使用的异氰酸酯-反应活性氢的量进行反应所需要的异氰酸酯量的百分比。可以观察到，这里使用的异氰酸酯指数是从牵涉到异氰酸酯成分和异氰酸酯-反应活性成分的实际发泡方法来考虑的。为生产改性多异氰酸酯(包括在现有技术中称作预聚物的此类异氰酸酯-衍生物)在预备步骤中消耗的任何异氰酸酯基或在预备步骤中消耗的任何活性氢(例如与异氰酸酯反应生产改性多元醇或多胺)没有考虑在异氰酸酯指数的计算中。只有在实际发泡阶段中存在的游离异氰酸酯基和游离异氰酸酯-反应活性氢(包括水的那些氢)需要考虑进去。2)这里为了计算异氰酸酯指数所使用的表达短语“异氰酸酯-反应活性氢原子”是指在反应活性组合物中存在的羟基和胺基中的活性氢原子的总和；这意味着为了计算在实际发泡方法中的异氰酸酯指数，一个羟基被认为包括一个反应活性氢，一个伯胺基被认为包括一个反应活性氢和一个水分子被认为包括两个活性氢。3)反应体系多个组分的结合，其中多异氰酸酯放置在与异氰酸酯-反应活性组分分开的一个或多个容器中。4)这里使用的表达短语“聚氨酯泡沫体”是指使用发泡剂由多异氰酸酯与含有异氰酸酯-反应活性氢的化合物反应所获得的多孔产品，尤其包括用水作为反应活性发泡剂(涉及到水与异氰酸酯基反应得到脲键和二氧化碳和生产聚脲-氨酯泡沫体)和用多元醇、氨基醇和/或多胺作为异氰酸酯-反应活性的化合物所获得的多孔产品。5)这里使用的术语“平均标称羟基官能度”表示多元醇或多元醇组合物的数均官能度(羟基的数目/每分子)，其假设这是在它们的制备中使用的引发剂的数均官能度(活性氢原子的数目/每分子)，虽然实际上它常常有些低，因为存在一些末端不饱和键。6)词语“平均”指数均，除非另外指明。优选该多异氰酸酯a)选自1)多异氰酸酯，包括至少40％，优选至少60％和最优选至少85％(按重量计)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/或脲酮亚胺改性变型，该变型具有20wt％或更高的NCO值，3)多异氰酸酯1)的尿烷改性变型，该变型具有20wt％或更高的NCO值并且是过量多异氰酸酯1)和具有2-4的平均标称羟基官能度和至多1000的平均分子量的多元醇的反应产物，4)具有10wt％或10wt％以上和优选20wt％或20wt％以上的NCO值的预聚物，并且它是过量的上述多异氰酸酯1-3)中任何一种或它们的混合物与具有2-8的平均标称官能度，2000-12000的平均分子量和优选15-60mg KOH/g的羟值的聚醚多元醇的反应产物，和5)上述多异氰酸酯中的任何种的混合物。多异氰酸酯1)包括至少40wt％的4，4′-MDI。此类多异氰酸酯是现有技术中已知的并包括纯的4，4′-MDI，4，4′-MDI和至多60wt％的2，4′-MDI和2，2′-MDI的异构体混合物。需要指出的是，在异构体混合物中2，2′-MDI的量处于杂质水平而且一般不超过2wt％，多达60wt％的剩余部分是2，4′-MDI。这些多异氰酸酯是现有技术中已知的并可以商购；例如SuprasecTM MPR出自Huntsman Specialty Chemicals Division，它是Huntsman International LLC的业务。上述多异氰酸酯1)的碳化二亚胺和/或脲酮亚胺改性变型也是现有技术中已知的并可以商购；例如Suprasec 2020，从HuntsmanSpecialty Chemicals Division购得。上述多异氰酸酯1)的尿烷改性变型也是现有
中已知的；例子是Bayer的DesmodurTM PF。具有10wt％或10wt％以上和优选20wt％或20wt％以上的NCO值的上述预聚物也是现有技术中已知的。优选地，用于制造这些预聚物的多元醇选自聚氧化乙烯聚氧化丙烯多元醇类，它们具有2-8的平均标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有１５－１５０ｋｇ／ｍ↑［３］的表现总体密度的柔性聚氨酯泡沫体的制备方法，包括在模具中让多异氰酸酯和异氰酸酯－反应活性组合物在水存在下进行反应，其中该反应是在４０－１２０的异氰酸酯指数下进行的，该多异氰酸酯由以下组成： ａ）８０－１００ｗｔ％的二苯甲烷二异氰酸酯，它包括至少４０ｗｔ％的４，４′－二苯甲烷二异氰酸酯和／或该二苯甲烷二异氰酸酯的变型，该变型在２５℃下是液体并具有至少５ｗｔ％的ＮＣＯ值，和 ｂ）２０－０ｗｔ％的另一种多异氰酸酯，和其中该异氰酸酯－反应活性组合物由以下组分组成：ａ）７０－１００ｗｔ％的具有２－８的平均标称官能度，７５０－５０００的平均当量，２０００－１２０００的平均分子量，６０－９０ｗｔ％的氧化乙烯含量和７０－１００％的基于多元醇中伯和仲羟基的数目来计算的伯羟基含量的聚醚多醇，和ｂ）３０－０ｗｔ％的不是水的一种或多种其它异氰酸酯－反应活性化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ布利斯，E胡伊根斯，JW利恩斯拉，HEG穆雷奥，
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]