制备模塑聚氨酯材料的方法技术

在模具内制备聚氨酯材料的方法，在该方法中进行以下步骤：１．在模具的至少那些与制备聚氨酯材料用成分和／或成品聚氨酯材料接触的表面上涂敷一种外在脱模剂；２．将制备聚氨酯材料用成分加料入模具中；３．让这些成分反应，生成聚氨酯材料；４．自模具中取出所得聚氨酯材料；及５．重复第２、３与４步至少１０次但不重复第１步，其中至少２５重量％的制备聚氨酯材料用成分（计算中不计所用的水）包含官能度２－６、当量５００－５０００及氧乙烯含量至少５０重量％的聚醚多元醇。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别从有相对高氧乙烯(EO)含量的较多量多元醇制备的泡沫。EP 547765公开柔性泡沫的制法，用相当量含可观量氧乙烯基的聚醚多元醇。大致透露模塑物的制法。WO 97/21750公开用大量同型多元醇制备模塑弹性性。US 5700847及US 5668191亦公开模塑柔性泡沫的制法。以上引证文献皆不涉及工业上制备此类模塑泡沫所遇问题。商业上该泡沫是通过使用在使用前已进行处理的模具来制备的在将与制备聚氨酯材料的成分和/或与成品聚氨酯材料接触的表面上提供一种或多种所谓外在脱模剂。完成5或6次模塑后，这些表面需再提供外在脱模剂。多数情况下用手工涂敷此外在脱模剂于该表面上；无论手工或自动进行，该重复涂敷外在脱模剂增加循环时间与外脱模剂用量。而且在实施上已经历过在模塑过程中外脱模剂集中于模具表面的某些部分(所谓“聚集”)，需要经常彻底清洗表面。EP 547760透露一种模塑弹性体的制法；能作100次以上模塑而不必涂敷外面脱模剂。所用反应系统包括脲基甲酸酯改性的多异氰酸酯与相当量有较高氧丙烯含量的聚醚多元醇。过去曾作许多公开用内在脱模剂改善脱模性能；见例如EP 119471与EP 173888及其中讨论的以前技术。不必如目前常需涂敷外在脱模剂而能制造模塑的柔性聚氨酯泡沫是相当有利的。而且制备模塑品时减少外用脱模剂总量及减少积聚更为有益。我们意外发现通过使用有大量氧乙烯基的大量多元醇制备模塑材料有可能减少外脱模剂所需涂敷次数，模塑过程中使用的外在脱模剂总用量及积聚。因此本专利技术涉及在模具内制备聚氨酯材料的方法，其制法中进行以下步骤1.涂敷一种外在脱模剂于模具的至少那些将要接触制备聚氨酯材料用成分及/成品聚氨酯材料的表面上；2.将制备聚氨酯材料用成分加料于模具中；3.让这些成分反应生成聚氨酯材料；4.自模具中取出所生成的聚氨酯材料；及5.重复第2、3与4步至少10次，但不重复第1步，其中至少25重量％的制备聚氨酯材料用成分(计算中不计所用的水)包含有平均标称官能度2-6，平均当量500-5000，及至少50重量％的氧乙烯含量的聚醚多元醇。本专利技术上下文内以下术语指数具以下意义1)异氰酸酯指数或NCO指数或指数配方中NCO-基对所含异氰酸酯活性氢原子之比以百分率表示 换言之，NCO-指数表示一配方内实际所用异氰酸酯相对于配方中理论上与该用量的异氰酸酯反应性氢反应所需异氰酸酯的量的百分比。应注意此处所用异氰酸酯指数可从涉及异氰酸酯成分与异氰酸酯反应性成分在模具内实际发泡方法或其他方法的观点考虑。在制造改性多异氰酸酯(包括现有技术上所指预聚合物的异氰酸酯衍生物等)的初步中消耗的任何异氰酸酯基或初步中消耗的任何活性氢(例如与异氰酸酯反应产生改性的多元醇或多元胺)并不考虑在异氰酸酯指数计算内。仅游离异氰酸酯基与游离异氰酸酯反应性氢(包括水的氢)在模具内呈现实际反应者列入考虑。2)文内用词“异氰酸酯反应性氢原子”供计算异氰酸酯指数用，是指反应性组合物中所含羟基及胺基中活性氢原子的总数；此即意谓为计算实际发泡过程时的异氰酸酯指数用，一个羟基认为含一个反应性氢，一个伯胺基认为含一个反应性氢及一个水分子认为含二个活性氢。3)反应系统组分的组合，其中多异氰酸酯保持于一个或数个容器内与异氰酸酯反应性组分等分离。4)文内用词“聚氨酯泡沫”指由多异氰酸酯与含异氰酸酯反应性氢的化合物用发泡剂反应所得的多孔状产物，特别包括以水作反应性发泡剂(包含水与异氰酸酯基的反应得脲键与二氧化碳而产生聚脲-脲烷泡沫)及以多元醇、氨基醇与/或多元胺作为异氰酸酯反应性化合物所得的多孔状产品。5)文内用词“标称的羟基官能度”是指示多元醇或多元醇组合物的官能度(每分子羟基数)，假定此乃其制法中所用引发剂的官能度(每分子活性氢原子数)，但实际上由于有些端基不饱和而常稍少。6)“平均”一字除非另外指示，是指数量平均。根据本专利技术方法所制聚氨酯可以是弹性体、微孔弹性体、热塑性聚氨酯、完整外皮半刚性泡沫、柔性泡沫或亲水泡沫，类似EP 707607及EP 793681中公开的类型。所制材料可用作汽车内车体零件如驾驶盘、臂支撑及头枕等，作鞋底，作汽车座位或家具中泡沫材料，在医疗卫生用途方面如伤口包扎材、止血球与尿布，及在休闲制品如玩偶等。所得材料无论是在第2、3及4步骤进行1次、10次、25次、40次或甚至更多次后获得的，其物理性质可相比照。模塑过程可在开放模具中或在封闭模具中进行；优选在封闭模具内实现。模塑过程在闭模内进行时，模具可于第2步后关闭而在第3步后打开，或于第1步后关模而于第3步后开启；后一情况中制备聚氨酯材料的成分由适当进口供料入模具中。模塑可用现有技术上所知方法如铸模及反应注模(RIM，包括所谓结构RIM)进行。如上所述，第2-4步至少重复10次而不重复第1步；优选如此至少15次，最优选至少25次。不过，希望第2-4步能尽可能重复多次而不重复第1步，实际证明已重复第2-4步相当多次不必重复第1步后可能希望重复第1步。一般来说，与取出第一模制部件所需力量相比，与察觉移出模制部件必要力量大幅增加至某一程度以致预计下次脱模无法在不损伤部件的前提下完成时则必须重复第1步。工业生产线上有关脱模能轻易决定是否及何时必要重复第1步。虽然因为脱模性能退化尚无必要，但可能于一定时期后希望重复第1步，为的是有一致生产程度。其时间可能适宜在二班(例如8小时班)间，24小时后或一周后重复第1步，视模具的复杂度而定。应该指出的是，普通一循环时间常在0.5与20分钟间，往往在1与10分钟间。实际证明柔性泡沫的此项第1步重复进行在作50次模塑前并无必要。制备聚氨酯材料用成分是现有技术中已知的。前文所述至少2 5重量％的成分，不包括所用水量，含有数均标称官能度2-6，氧乙烯基含量至少50重量％、优选60-90重量％(以聚醚多元醇重量为基准计)，及数均当量500-5000的聚醚多元醇。聚醚多元醇可含与氧乙烯基一起的其他氧化烯基如氧丙烯及氧丁烯基。聚醚多元醇若含其他氧化烯基时聚醚多元醇可呈嵌段共聚物、无规共聚物或嵌段和无规共聚物的组合的形式。最优选使用无规共聚物。亦可用聚氧乙烯多元醇如分子量1000-2000的聚氧乙烯二元醇类。聚醚多元醇最优选是有数均标称官能度2-4，数均当量750-2500及氧乙烯含量60-90重量％的聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇；最优选聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇是无规多元醇此类多元醇是可购得商品，例如Huntsman Polyurethanes的DaltocelTM442(Daltocel为Huntsman ICIChemicals LLC的商标)，得自Lyondell的ArcolTM及DOW的CP 1421。亦可用此类有高氧乙烯含量的多元醇混合物。以上多元醇量，按所用全部成分计算，不包括所用水量，优选是50-90重量％，更优选60-85重量％。制备聚氨酯材料的其他成分已知有例如多异氰酸酯，以及制备泡沫聚氨酯材料时的发泡剂。另外可用以下成分作为任选的成分其他异氰酸酯反应性化合物象与前述那些不同类型的聚醚多元醇，例如任选有50％以下、优选25重量％以下的氧乙烯基在聚合物链末端(所谓EO-封端的多元醇)的聚氧化丙烯多元醇，聚酯多元醇，聚醚多元胺等，这些化合物有本文档来自技高网...

【技术保护点】
在模具内制备聚氨酯材料的方法，其中该方法中进行如下步骤： （１）在模具的至少那些将要与制备聚氨酯材料用成分和／或成品聚氨酯材料接触的表面上涂敷一种外在脱模剂； （２）将制备聚氨酯材料用成分送料入模具中； （３）让这些成分反应生成聚氨酯材料； （４）取出模具中所制的聚氨酯材料；及 （５）重复第２、３与４步至少１０次而不重复第１步，其中不计所用的水，至少２５重量％的制备聚氨酯材料用成分包括有平均标称官能度２－６，平均当量５００－５０００及氧乙烯含量至少５０重量％的聚醚多元醇。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ布莱斯，E惠更斯，JW莱恩斯拉格，HEG穆罗，
申请(专利权)人：亨兹曼国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]