本发明专利技术提供了一种制造密度小于７ｐｃｆ、具有优良强度性能且特别适用于制造汽车保险杠的发泡材料的方法。本发明专利技术也涉及用该方法生产的吸能发泡材料。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与聚氨酯发泡材料的领域有关。
技术介绍
汽车的保险杠的主要功能是在碰撞中保护其他功能性的部件。汽车的保险杠与其他有效的能量吸收装置在受到冲击时应可产生变形，并且在碰撞之后，可部分或完全恢复。同时，该结构必须满足汽车或其他设备制造商的通常的尺寸及重量限制以及政府的现行或建议的执行标准。众所周知，本领域越来越需要发展这样一种吸能聚氨酯发泡材料，其可用于汽车保险杠制造，并在相对较低的密度的条件下，该吸能聚氨酯发泡材料比普通聚氨酯发泡材料具有更好的强度。本专利技术的目的就是提供具有该良好性能的聚氨酯材料。
技术实现思路
本专利技术适应于上述的需要，提供一种制造具有优良强度性能且密度小于7pcf，特别适用于制造汽车保险杠的吸能聚氨酯发泡材料的方法。该方法包括以下步骤(a)聚异氰酸酯组分，选自聚二苯甲烷二异氰酸酯，聚二苯甲烷二异氰酸酯(PMDI)和二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的混合物，和聚二苯甲烷二异氰酸酯和脲基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯和/或氨基甲酸乙酯改性的MDI(预聚物，Bayer公司的Mondur PF)的混合物；以及(b)多羟基组分，多羟基组分包括(1)12-45重量份的分子量小于300的二醇；(2)官能度大于2，分子量范围92-1000的交联剂组分，其中二醇和交联剂的羟基当量比从1-10；(3)40-75份的官能度为1.5-3.5，分子量为2000-12000的聚醚组分；和(4)0.1-3.0份的开孔表面活性剂；和(5)每100份多元醇组分加1-3份水，其中(1)(2)(3)(4)的总量为100份。为更好地理解该专利技术的特征及优点，可参考下面的描述及声明。本专利技术中所用的聚异氰酸酯是本领域技术人员众所周知的改性或未改性的聚异氰酸酯。通常，该聚异氰酸酯成分包括聚二苯甲烷二异氰酸酯(聚合的MDI)。更好地，聚异氰酸酯组分包含聚合的MDI和其他的异氰酸酯的混合物，这些异氰酸酯可从以下物质中选择4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)，4，4’和2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，改性的二苯基二异氰酸酯的预聚物，包括脲基甲酸酯改性的MDI。这些异氰酸酯的NCO官能度一般在至少2的范围内，具体例子如，异氰酸酯组分含有的NCO官能度大约在2.3-2.7之间。这些异氰酸酯组分是常用的，可以从如Bayer公司等商业机构中得到。聚异氰酸酯组分一般在用量上使得NCO/OH指数不小于0.8。多羟基组分一般包括重量分数为12至45的、分子量小于300的二醇，也可以采用分子量小于约300的含双羟基基团的不同化合物的混合物。该低分子量的化合物的例子有，乙二醇，1，2-和1，3-丙二醇，1，4-和2，3-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，1，8-辛二醇，新戊二醇，1，4-二羟基-甲基环己烷，2-甲基-1，3-丙二醇，二溴丁二醇(US P.3,723,392)，二乙二醇，二丙二醇，2-甲基-1，3-丙二醇，这些都是较好的二醇。多羟基组分的交联剂组分一般官能度大于2，分子量从92到1000左右，这样可使二醇和交联剂的羟基当量比为从1到10。合适的交联剂实例包括下列已知的多羟基化合物如丙三醇，三羟甲基丙烷，1，2，6-己三醇，1，2，4-丁三醇，三羟甲基乙烷，另外还有适当的含羟基的聚醚，聚酯，聚缩醛，聚碳酸酯，聚醚酯，多硫醚，聚酰胺，聚酰胺酯，聚硅氧烷，聚丁二烯和聚酮。较好的交联剂为包含氧化丙烯/乙二胺的加和物，其羟基数为450-850。聚醚组分包括聚醚或其混合物，一般含量在40-75份，并且具有的官能度从1.5-4，分子量为2000-8000。该聚醚可作为一个或较多的氧化烯如，氧化乙烯，氧化丙烯，氧化丁烯，或两种或两种以上的该种氧化物的混合物，与含有活性氢的、官能度为2或更大的引发剂的反应产物得到。作为可用作本专利技术中的第一种多醇的、可商购的二醇的非限制性实例包括从Bayer公司得到的MULTRANOL9111。所述硅氧烷开孔表面活性剂，其用量为0.1-3份，在本领域中是已知的。聚醚型硅氧烷是特别适合的开孔表面活性剂。这些化合物一般在氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物上连有聚二甲基硅氧烷基团，可用的硅氧烷开孔表面活性剂的例子包括WITCO公司出售的L-3801和L-3802。本专利技术中更好的表面活性剂的平均分子式为M*DxDy”M*，其中M*为(CH3)3SiO1/2或R(CH3)2SiO1/2，D为(CH3)2SiO2/2，D”为(CH3)(R)SiO2/2。x为81-220，y为8-40，D/(D”＋M”)≤10(M’为R(CH3)2SiO1/2)，R是从某些选自两种不同组别(以便使平均分子量为1100-1800)的聚醚混合物中衍生出的含聚醚的取代基。这样的表面活性剂一般是平均分子量大于9000，并含有由两种聚醚组成的硅氧烷-氧化聚亚烷基二醇共聚物。该表面活性剂是已知的，并可按照USP.5,489,617中的方法制备。在此全文引为参照。反应混合物中还含有至少一种叔胺作为催化异氰酸酯基和羟基反应的催化剂(即氨基甲酸乙酯催化剂)，用量在0.2-3份，这些催化剂一般是已知的，并含有叔胺如三乙基胺，三丁基胺，N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，N-椰油基吗啉，N，N，N’，N”-四甲基-乙二胺，1，4-二氮杂-二环-(2，2，2)-辛烷，N-甲基-N’-二甲基-氨基-乙基哌嗪，N，N-二甲基苄胺，双-(N，N-二乙基-氨基乙基)-己二酸，二甲基乙醇胺，双二甲基氨基乙基醚的甲酸盐，N，N-二乙基苄胺，五甲基二亚乙基三胺，N，N-二甲基环己胺，N，N，N’，N’-四甲基-1，3丁二胺，N，N-二甲基-β-苯乙胺，1，2-二甲基咪唑，2-甲基咪唑等，也可用商品化的叔胺如WITCO公司的Niax A1和Niax A107，Texaco公司的ThancatDD等。延迟反应或热活性的胺类催化剂。例如，用甲酸等封阻的胺类催化剂也是可用的。相对于每100份多羟基化合物，水的用量为1-3份，其中组分(1)、(2)、(3)和(4)的量一共是100份。可供选择的还有，使用0.01-0.5份的有机金属催化剂。合适的有机金属催化剂的某些实例包括如有机锡类，适当的有机锡类催化剂包括如醋酸锡，辛酸锡，乙基己酸锡，油酸锡，月桂酸锡，二月桂酸二甲基锡，氧化二丁基锡，二氯二丁基锡，二氯二甲基锡，二乙酸二丁基锡，二乙酸二乙基锡，二乙酸二甲基锡，二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二乙基锡，二月桂酸二甲基锡，马来酸二丁基锡，马来酸二甲基锡，二乙酸二辛基锡，二月桂酸二辛基锡，氧化二(2-乙基己基)锡等等。延迟反应或热活性锡催化剂也可以使用，这些催化剂可从下列物质中选择二丁基锡二硫醇盐，二异辛基巯基乙酸二丁基锡，二甲基锡二硫醇盐，二丁基锡二月桂基硫醇盐，二甲基锡二月桂基硫醇盐，二异辛基巯基乙酸二甲基锡，双(异辛基巯基乙酸)二正丁基锡和双(异辛基巯基乙酸)二异辛基锡，这些都可以从WITCO公司购买到。发泡材料的能量吸收性能可以通过对其压缩强度和动态冲击性能的测定来评价。发泡材料的压缩强度可以用任何适用的方法来测定，如可用INSTRON拉力机根据ASTM测试标准来测定。为了测定发泡材料的动态冲击性能，例如可采用在U.S.P.5,847,014中提到的特殊设计的动态冲击重锤。D.F.Sounik，D.本文档来自技高网...
【技术保护点】
制备密度小于７ｐｃｆ的能量吸收发泡材料的方法，包括下述物质发生反应的步骤： （ａ）聚异氰酸酯组分，包括选自下述物质的组分：聚二苯甲烷二异氰酸酯，聚二苯甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，聚二苯甲烷二异氰酸酯和脲基甲酸酯改性的二苯甲烷二异氰酸酯的混合物；与 （ｂ）多羟基组分，包括： （１）１２－４５重量份的分子量小于３００的二醇； （２）官能度大于２，分子量范围为９２－１０００的交联剂组分，其中二醇和交联剂的羟基当量比为１－１０； （３）４０－７５份的官能度为１．５－４，分子量２０００－１２０００的聚醚组分； （４）０．１－３．０份的开孔表面活性剂； （５）每１００份二醇组分加１－３份水，其中组分（１）、（２）、（３）和（４）的总量为１００份；以及 （６）０．２－３．０份的叔胺催化剂。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：NH诺德尔曼，DD斯特潘，AD布施米雷，WE斯拉克，
申请(专利权)人：美国拜尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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