聚氨酯泡沫材料及其制造方法技术

一种通过使（Ａ）和（Ｂ）反应制得的聚氨酯泡沫材料：（Ａ）多元醇溶液，包含聚酯－多元醇、有不饱和键和不少于两个氨基的胺化合物、尿素、催化剂和发泡剂，（Ｂ）多异氰酸酯化合物。这种聚氨酯泡沫材料适用于鞋底。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及。具体而言，本专利技术涉及一种适用于鞋底等的。相关领域的讨论为能低成本制造重量轻的聚氨酯泡沫材料制成的鞋底而降低泡沫材料的密度时，鞋底的机械强度往往会下降。而且当使用大量发泡剂以降低泡沫材料的密度时，发泡压力增加，会产生重皮。术语“重皮”在此指剥离除去聚氨酯泡沫材料前皮，或在前皮和泡沫材料本身之间产生间隙。在形成聚氨酯泡沫材料的反应初始阶段，当发泡压力对树脂强度过高时，或在施加强剪切力位置会产生重皮。所以，许多情况下，在填充有填料如气泡并有复杂花纹的中底会产生重皮。尤其在泡沫材料的密度降低，例如密度不大于0.45g/cm3时容易产生重皮。为避免重皮，已提出的方法是通过增加催化剂量，提高形成聚氨酯泡沫材料反应的初始阶段的树脂强度。然而，这种方法存在一些缺陷，增加催化剂量，使用于聚氨酯泡沫材料的成形材料粘度在短时间内变高，产生空气缺乏，模压性能下降。术语“空气缺乏”在此指液体成形材料和/或发泡的制品不能填满模具的复杂内部形状所引起的表面缺陷。本专利技术的一个目的是提供一种制造聚氨酯泡沫材料的方法，这种泡沫材料即使在低密度如不大于0.45g/cm3时也没有重皮和空气缺乏，其模压性能优良。本专利技术的另一个目的是提供一种特别适用于鞋底的聚氨酯泡沫材料。由下面的描述能理解本专利技术的这些目的和其它目的。专利技术概述本专利技术提供(1)一种聚氨酯泡沫材料，通过使(A)与(B)反应制造(A)一种多元醇溶液，包含聚酯-多元醇、有不饱和键并有不少于两个氨基的胺化合物、尿素、催化剂和发泡剂；(B)多异氰酸酯化合物；(2)一种制造聚氨酯泡沫材料的方法，该方法包括使(A)和(B)混合，并使制得的混合物发泡(A)一种多元醇溶液，包含聚酯-多元醇、有不饱和键并有不少于两个氨基的胺化合物、尿素、催化剂和发泡剂；(B)多异氰酸酯化合物。专利技术详细描述多元醇溶液包含聚酯-多元醇作为主要组分，以及包含聚酯-多元醇、胺化合物、尿素、催化剂和发泡剂。聚酯-多元醇的例子包括通过多元醇与二元酸的缩聚制得的聚酯-多元醇，多元醇如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、甲基戊二醇、1，6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、双甘油、葡萄糖或山梨糖醇，二元酸有如草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸或二聚酸。这些聚酯-多元醇可以单独使用或混合使用。这些聚酯-多元醇中，从强度和成本考虑，较好的是通过作为多元醇的乙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇或三羟甲基丙烷与作为二元酸的己二酸、邻苯二甲酸或对苯二甲酸缩聚制得的聚酯-多元醇。本专利技术方法的主要特点之一是同时使用特定的胺化合物和尿素。如上面所述，由于同时使用了胺化合物和尿素，不必增加催化剂量就能有效抑制聚氨酯泡沫材料产生重皮。所以，本专利技术的方法显示优良效果，能提供模压性能优良的聚氨酯泡沫材料，不会产生空气缺乏和重皮。这一效果在制造有表层的聚氨酯泡沫材料时尤其显著。较好的胺化合物是伯胺或仲胺和/或其分子上有一个硫原子的胺。更好的胺化合物包括由下式(I)表示的芳族二胺化合物A 其中，R1和R2各自是有1-6个碳原子的烷基或有1-6个碳原子的烷硫基；R3是有1-6个碳原子的烷基，由下式(II)表示的芳族二胺化合物B 其中，R4和R5各自是有1-6个碳原子的烷基或有1-6个碳原子的烷硫基；R6是有1-6个碳原子的烷基，4，4′-二氨基-2，2′，3，3′-四氯二苯基甲烷、亚乙基硫脲等。这些化合物可以单独使用，或两种或多种混合使用。芳族二胺化合物A和芳族二胺化合物B中，其中，R1、R2、R4和R5各自是有1-6个碳原子的烷基或有1-6个碳原子的烷硫基。这些基团中，较好的是甲基、乙基和甲硫基。另外，R3和R6各自是有1-6个碳原子的烷基。这些烷基中，较好的是甲基。芳族二胺化合物A的较好例子包括3，5-二甲硫基-2，6-甲苯二胺，3，5-二乙基-2，6-甲苯二胺等。使用这些化合物为佳，因为这些化合物在常温(20℃)为液体，其加工性优良，易和多元醇溶液互混。芳族二胺化合物B的较好例子包括3，5-二甲硫基-2，4-甲苯二胺，3，5-二乙基-2，4-甲苯二胺等。使用这些化合物为佳，因为这些化合物在常温(20℃)为液体，其加工性优良，易和多元醇溶液互混。从避免在聚氨酯泡沫材料中产生重皮考虑，以聚酯-多元醇为100重量份计，胺化合物量不小于0.1重量份为宜，更好为不小于0.2重量份。从成本、防止空气缺乏和保持机械强度考虑，以聚酯-多元醇为100重量份计，胺化合物量较好不大于5重量份，更好不大于3重量份，特别好不大于1重量份。从上述方面考虑，要求胺化合物量较好为0.1-5重量份，更好为0.2-3重量份，特别好是0.2-1重量份。另一方面，从防止聚氨酯泡沫材料产生重皮考虑，以聚酯-多元醇为100重量份计，尿素量为0.1-5重量份为宜，更好的是0.5-2重量份。在多元醇溶液中包含尿素的方法不限于列举的这些。从制得模压性能优良的聚氨酯泡沫材料和提高生产率考虑，较好的催化剂是叔胺。催化剂的例子包括1，4-二氮杂二环辛烷、N，N，N′，N′-四甲基六亚甲基二胺、N，N，N′，N′-四甲基亚丙基二胺、N，N，N′，N′，N″-五甲基二亚乙基三胺、三甲基氨基乙基哌嗪、N，N-二甲基环己胺、N，N-二甲基苄基胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、三乙胺、三丁胺、二(二甲基氨基烷基)哌嗪、N，N，N′，N′-四甲基亚乙基二胺、N，N-二乙基苄基胺、己酸二(N，N-二乙基氨基乙基)酯、N，N，N′，N′-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基-β-苯基乙基胺、1，2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑等。这些催化剂可以单独使用，或混合使用。另外，除了叔胺外，可以使用有机金属化合物如二月桂酸二丁基锡、油酸亚锡、环烷酸钴和环烷酸铅作为催化剂。从模压性能和生产率考虑，以聚酯-多元醇为100重量份计，催化剂量宜为0.1-4重量份，更好是1-2重量份。发泡剂包括仅用水、或水与烃类、氯氟烃、氢化氟烃等。从避免地球臭氧层消耗问题考虑，较好的是仅使用水。从充分降低泡沫材料密度和防止泡沫材料收缩或产生重皮考虑，以聚酯-多元醇为100重量份计，发泡剂量宜为0.3-2重量份，更好是0.5-1.8重量份，最好是0.8-1.6重量份。另外，在多元醇溶液中，有时根据要求，该溶液中可包含增链剂。增链剂包括分子中有不小于两个活性氢原子的低分子化合物，例如，多元醇如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、甲基戊二醇、1，6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、双甘油、葡萄糖和山梨糖醇；链烷醇胺如二乙醇胺、三乙醇胺和二异丙醇胺等。这些增链剂可以单独使用，或混合使用。其中，较好的是在20℃为液体的那些增链剂，最好的是乙二醇。增链剂量不能绝对确定，因为该量随泡沫制品对聚氨酯泡沫材料的硬度和密度要求而变。以聚酯-多元醇为100重量份计，该量较好是0-50重量份，更好是0-20重量份。多元醇溶液中，根据要求有时可含有适当量的助剂如硅氧烷表面活性剂、颜料、抗氧剂和防变黄剂。通过混合聚酯-多元醇、胺化合物、尿素、催化剂、发泡剂以及有时需要的增链剂等可获得多元醇溶液。制备多元醇溶液时，混合这些组分的顺序不限于列举的这些。还可以通过混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯泡沫材料，通过使（Ｃ）和（Ｄ）反应制得： （Ｃ）多元醇溶液，包含聚酯－多元醇、有不饱和键和不少于两个氨基的胺化合物、尿素、催化剂和发泡剂， （Ｄ）多异氰酸酯化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹村一成，澤井実，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]