弹性体聚氨酯泡沫及其生产方法技术

本公开的实施例包括具有改善的高温性能的弹性体聚氨酯泡沫，包含包括以下各者的组分的反应产物：(a)衍生自一种或多种包含单体二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚合MDI的预聚物以及聚醚二醇的异氰酸酯官能氨酯预聚物；和(b)异氰酸酯反应性组分，包括：(i)第一多元醇，其量为异氰酸酯反应性组分的约10至约70重量份，其中第一多元醇为环氧丙烷或环氧乙烷封端的标称二醇，其数均分子量为约1000g/mol至约9000g/mol；(ii)第二多元醇，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至约50重量份，其中第二多元醇是标称三醇，其具有高比例的无规分散的乙氧基，并且其数均分子量为约1000g/mol至约8000g/mol；(iii)第三多元醇，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至约20重量份，其中第三多元醇为环氧乙烷封端的标称四醇，其数均分子量为约250g/mol至约6000g/mol；和(iv)第四多元醇，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至约80重量份，其中第四多元醇为环氧乙烷或环氧丙烷封端的标称三醇，其数均分子量为约1000g/mol至约13000g/mol。在另一个实施例中，异氰酸酯反应性组分还包括量为约1至约30的添加剂包，其可以含有但不限于发泡剂、催化剂、着色剂、无机填料和抗氧化剂。料和抗氧化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弹性体聚氨酯泡沫及其生产方法


[0001]本申请总体上涉及具有改善的高温性能的弹性体聚氨酯泡沫以及生产此类弹性体聚氨酯泡沫的方法。

技术介绍

[0002]弹性体聚氨酯泡沫通常用于制造许多需要高温应用的材料，例如空气滤清器垫圈、滤清器密封件、滤清器端盖和内燃机中使用的发动机罩。改善汽车发动机性能的趋势导致发动机舱内温度升高。这种温度的升高导致了对更耐长时间暴露于高温下的材料的需求。
[0003]因此，需要具有改善的高温性能的弹性体聚氨酯泡沫，其中此类泡沫可以使用现有的制造工艺和现成的原材料来制造。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例包括一种具有改善的高温性能的弹性体聚氨酯(polyurethane)泡沫，其中此种泡沫包含组分的反应产物，所述组分包括但不限于：(a)衍生自一种或多种预聚物以及聚醚二醇的异氰酸酯官能氨酯预聚物，该预聚物包含单体二苯甲烷二异氰酸酯(MMDI)和聚MDI(PMDI)；(b)异氰酸酯反应性组分，包括：(i)第一多元醇，该第一多元醇的量为异氰酸酯反应性组分的约10至约70重量份，其中第一多元醇为环氧丙烷或环氧乙烷封端的标称二醇，其数均分子量为约1000g/mol至约9000g/mol；(ii)第二多元醇，该第二多元醇的量为异氰酸酯反应性组分的约0至约50重量份，其中第二多元醇包含标称三醇，其具有高比例的无规分散的乙氧基，其数均分子量为约1000g/mol至约8000g/mol；(iii)第三多元醇，该第三多元醇的量为异氰酸酯反应性组分的约0至约20重量份，其中第三多元醇包含环氧乙烷封端的标称四醇，其数均分子量为约250g/mol至约6000g/mol；和(iv)第四多元醇，该第四多元醇的量为异氰酸酯反应性组分的约0至约80重量份，其中第四多元醇为环氧乙烷或环氧丙烷封端的标称三醇，其数均分子量为约1000g/mol至约13000g/mol；其中组分(ii)、(iii)和(iv)中的至少一种以大于约0重量份存在。
[0005]在一个实施例中，第一多元醇占异氰酸酯反应性组分的约30至约70重量份。在另一个实施例中，第一多元醇占异氰酸酯反应性组分的约35至约65重量份。在一个具体的实施例中，第一多元醇具有约6000g/mol的数均分子量和1.5至2.0的官能度。
[0006]在一个实施例中，第二多元醇占异氰酸酯反应性组分的约0至约45重量份。在另一个实施例中，第二多元醇占异氰酸酯反应性组分的约15至约40重量份。在一个具体的实施例中，第二多元醇具有约3600g/mol的数均分子量和2.8至3.0的官能度。
[0007]在一个实施例中，第三多元醇占异氰酸酯反应性组分的约0至约15重量份。在另一个实施例中，第三多元醇占异氰酸酯反应性组分的约0至约10重量份。在一个具体的实施例中，第三多元醇具有约5250g/mol的数均分子量和3.5至5.0的官能度。
[0008]在一个实施例中，第四多元醇占异氰酸酯反应性组分的约0至约30重量份。在另一
个实施例中，第四多元醇占异氰酸酯反应性组分的约0至约15重量份。在一个具体的实施例中，第四多元醇具有约2800至6000g/mol的数均分子量和2.1至3.0的官能度。
[0009]在一个实施例中，异氰酸酯反应性组分还包括添加剂包，其量为异氰酸酯反应性组分的约1至约30重量份。添加剂包含组分，该组分选自由本领域技术人员分类为以下的那些：发泡剂、催化剂、着色剂、染料、颜料、交联剂、阻燃剂、稀释剂、溶剂、无机填料、表面活性剂、无机填料、抗氧化剂紫外线稳定剂、生物杀伤剂、助粘剂、抗静电剂、脱模剂、香料及其任何组合。发泡剂可以为化学发泡剂，其量为异氰酸酯反应性组分的约0.1至约4重量份。发泡剂也可以为物理发泡剂，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至12重量份。化学发泡剂可以为但不限于水。物理发泡剂可以为但不限于HCFO-1233zd(E)。
[0010]在另一个实施例中，异氰酸酯反应性组分可以包括表面活性剂，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至约6或甚至约5重量份。在一个具体的实施例中，表面活性剂可以为DC5000或以不同商品名可获得的化学等效替代物。在另外的实施例中，异氰酸酯反应性组分可以包括扩链剂，其量为异氰酸酯反应性组分的约0至约10重量份。在一个具体的实施例中，扩链剂可以为1,4-丁二醇(BDO)。
[0011]在一个实施例中，用于生产异氰酸酯官能氨酯预聚物的MMDI的量为约20至约70份，该MMDI为至少97wt％的4,4'-MDI。在另一个实施例中，用于生产异氰酸酯官能氨酯预聚物的PMDI的量为约20至约70份，该PMDI在25℃下的粘度为约150至约850cps，并且NCO的百分数为约30至约32.5。在又一个实施例中，用于生产异氰酸酯官能氨酯预聚物的聚醚二醇的量为约5至约30份，该聚醚二醇具有约425g/mol至约6000g/mol的数均分子量和1.2至2.0的官能度。在再一个实施例中，聚醚二醇具有约425g/mol的数均分子量和1.75至2.0的官能度或约6000g/mol的数均分子量和1.5至2.0的官能度。在一个具体的实施例中，MMDI是M，PMDI是M20，聚醚二醇是410或1062。
[0012]在一个实施例中，多于一种的预聚物可以用于生产异氰酸酯官能氨酯预聚物。在一些实施例中，例如，第一预聚物可以包含MMDI，第二预聚物可以包含聚醚预聚物。预聚物的比例可以根据成品——即本专利技术的改善的弹性体聚氨酯泡沫——的所需性能而变化。在某些实施例中，用于生产异氰酸酯官能氨酯预聚物的第一预聚物和第二预聚物的比例可包含比例(基于重量)：99:1至50:50或99:1至70:30、80:30或90:10。在一些实施例中，该比例可以从80:20至60:40或从75:25至65:35或70:30变化。在一些实施例中，与第二预聚物相比，第一预聚物以50％或更多的量存在。
[0013]在一个实施例中，当泡沫样品在约70℃至约150℃压缩约22至约100小时，根据ASTM D3574，本公开的弹性体聚氨酯泡沫在40％挠度的恒定挠度压缩永久变形值小于约40％。在另一个实施例中，当泡沫样品在约100℃至约130℃压缩约22至约100小时，根据ASTM D3574，本公开的弹性体聚氨酯泡沫在约30％至约50％挠度的恒定挠度压缩永久变形值小于约40％。
[0014]在一个实施例中，根据ASTM D3574，本公开的弹性体聚氨酯泡沫的拉伸强度值为约50lbf/in2至约285lbf/in2。在另一个实施例中，根据ASTM D3574，本公开的弹性体聚氨酯泡沫的撕裂强度值为约13lbf/in至约40lbf/in。在又一个实施例中，根据ASTM D3574，本公开的弹性体聚氨酯泡沫的断裂伸长率值为约50％至约160％。
[0015]在一个实施例中，当泡沫在约102℃老化约70小时，根据ASTM D3574，本公开的弹
性体聚氨酯泡沫的拉伸强度值经历约小于50％的变化。在另一个实施例中，当泡沫在约102℃老化约本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有改善的高温压缩永久变形值的弹性体聚氨酯泡沫，包含组分的反应产物，所述组分包含：(a)异氰酸酯官能氨酯预聚物，衍生自一种或多种预聚物以及聚醚二醇，所述预聚物包含单体二苯甲烷二异氰酸酯(MMDI)或聚合MDI(PMDI)；和(b)异氰酸酯反应性组分，包含：(i)第一多元醇，所述第一多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约10至约70重量份，其中所述第一多元醇是环氧丙烷或环氧乙烷封端的标称二醇，其数均分子量为约1000g/mol至约9000g/mol，(ii)第二多元醇，所述第二多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约50重量份，其中所述第二多元醇为标称三醇，其具有高比例的无规分散的乙氧基，数均分子量为约1000g/mol至约8000g/mol，(iii)第三多元醇，所述第三多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约20重量份，其中所述第三多元醇为环氧乙烷封端的标称四醇，其数均分子量为约250g/mol至约6000g/mol，和(iv)第四多元醇，所述第四多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约80重量份，其中所述第四多元醇为环氧乙烷或环氧丙烷封端的标称三醇，其数均分子量为约1000g/mol至约13000g/mol；其中组分(ii)、(iii)和(iv)中的至少一种以大于约0重量份存在。2.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第一多元醇占所述异氰酸酯反应性组分的约30至约70重量份。3.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第一多元醇占所述异氰酸酯反应性组分的约35至约65重量份。4.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第二多元醇占所述异氰酸酯反应性组分的约0至约45重量份。5.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第二多元醇占所述异氰酸酯反应性组分的约15至约40重量份。6.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第三多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约15重量份。7.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第三多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约10重量份。8.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第四多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约30重量份。9.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第四多元醇的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约15重量份。10.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第一多元醇具有约6000g/mol的数均分子量和1.5至2.0的官能度。11.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第二多元醇具有约3600g/mol的数均分子量和2.8至3.0的官能度。12.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第三多元醇具有约5250g/mol
的数均分子量和3.5至5.0的官能度。13.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述第四多元醇的数均分子量为约2800至约6000g/mol，并且官能度为2.1至3.0。14.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯反应性组分还包含添加剂包，所述添加剂包的量为所述异氰酸酯反应性组分的约1至约30重量份，所述添加剂包含选自以下的组分：发泡剂、催化剂、着色剂、染料、颜料、交联剂、阻燃剂、稀释剂、溶剂、无机填料、催化剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、杀生物剂、助粘剂、抗静电剂、脱模剂、香料及其任意组合。15.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯反应性组分还包含表面活性剂，所述表面活性剂的量为异氰酸酯反应性组分的约0至约5重量份。16.根据权利要求14所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述表面活性剂为DC5000。17.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯反应性组分还包含扩链剂，所述扩链剂的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至约10重量份。18.根据权利要求17所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述扩链剂为1,4-丁二醇。19.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯反应性组分还包含化学发泡剂，所述化学发泡剂的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0.1至约4重量份。20.根据权利要求19所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述化学发泡剂为水。21.根据权利要求1所述的弹性体聚氨酯泡沫，其中所述异氰酸酯反应性组分还包含物理发泡剂，所述物理发泡剂的量为所述异氰酸酯反应性组分的约0至12重量份。22.根据权利要求21所述的弹性体...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：