高回弹性泡沫体制造技术

技术编号:4663832 阅读:286 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高回弹性(HR)聚氨酯泡沫,其包括以下物质的反应产物:(1)至少一种多异氰酸酯,所述多异氰酸酯包括至少约5wt%的至少一种亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体,衍生物或其组合,和(2)至少一种基于天然油的多元醇和至少一种与基于天然油的多元醇不同的另外的多元醇的混合物,其中所述混合物包括至少约10wt%的基于天然油的多元醇和至少约40wt%的当量为至少约1700道尔顿的另外的多元醇;和所述泡沫体的回弹性由至少40%的落球回弹表示,根据ASTM?D?3574试验H的方法测得。HR泡沫体根据一种方法制得,该方法包括以下步骤(a)形成基于天然油的多元醇组合物,该组合物包含至少约10wt%的至少一种基于天然油的多元醇(其OH官能度为至少约2.2,当量为至少约500道尔顿(Da)),至少约40wt%的至少一种当量为至少约1700Da的常规的多元醇,和水;(b)将至少一种催化剂与所述基于天然油的多元醇组合物混合形成催化剂多元醇混合物;(c)提供多异氰酸酯,所述多异氰酸酯包括至少约5wt%的至少一种亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体,衍生物或其组合,其量对应于异氰酸酯指数为至少约55和至多约105,和(c)将所述异氰酸酯与该催化剂多元醇混合物混合。该泡沫体可用于这种应用例如舒适(comfort),吸声(sound?absorption)包括消声,消除刺耳(harshness?dampening),保护,包装,医疗设备,安全设备及其组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高回弹性泡沬体
技术介绍
本专利技术涉及软质聚氨酯泡沫,优选基于天然油并且具有高回弹性的这种泡沫。 泡沫制品,尤其是聚氨酯泡沫制品已经已知了许多年并且用于许多应用中,尤其 是用于汽车座椅,减震和床垫。聚氨酯泡沫如果由落球回弹表示的回弹性为大于约40%,则 称它们为高回弹性(HR),根据ASTM D3574试验H的方法测得。高回弹性泡沫体常常是使用 标称官能度平均为约3个羟基每分子和平均分子量为约5, 000的来源于石油的多元醇发泡 的。这些泡沫体以65至115的异氰酸酯指数生产,通常使用的水含量为至多约5. 0重量份 每100重量份多元醇(pphp)。 期望使用基于亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯,这是因为它具有比 TDI (甲苯异氰酸酯)低的蒸汽压,因此具有较低的可能毒性;但是,文献K. D. Cavender, etal〃 New Considerations in Isocyanate Selection forAutomotive Seating Foams" in32n A皿iml Polyurethane Technical/MarketingConference, October 1_4,1989, pages 594—595, Technomic Publishing Co,851 New Holland Ave皿e, Box 3535, Lancaster, PA17604,USA,表明基于MDI的HR泡沫体具有比基于TDI (甲苯二异氰酸酯)的泡沫体低的落 球回弹值(MDI泡沫体为48%,与之相比,相等泡沫体硬度的TDI泡沫体为68% )。 也期望使用由可再生资源如来源于生物尤其是植物的物质(而不是基于石油的 物质)制备的原材料。在聚氨酯的情况下,有时候基于植物的物质是多元醇。但是,使用基 于天然油的多元醇来代替HR泡沫体中的常规多元醇已经显示出降低WO 2004/096882的实 施例53至56所公开的落球回弹值。 出乎意料的是,已经发现,某些由天然油制备的多元醇能够与MDI异氰酸酯反应 产生高回弹性泡沫体。 已经发现,通过ASTM D3574试验H的方法测得的落球回弹为至少约40X的聚氨酯 泡沫能够制备为MDI异氰酸酯和多元醇组合物的反应产物,所述多元醇组合物优选包括至 少10wt %至60wt %的基于天然油的多元醇和优选40wt %至90wt %的当量为至少约1700Da 的至少一种常规多元醇,所述基于天然油的多元醇的OH官能度优选为至少约2. 2,当量为 至少约500道尔顿(Da)。 本专利技术包括高回弹性(HR)聚氨酯泡沫,其包括以下物质的反应产物(1)至少一 种多异氰酸酯,所述多异氰酸酯包括至少约5wt%的至少一种亚甲基二苯基二异氰酸酯异 构体,衍生物或其组合,和(2)至少一种基于天然油的多元醇和至少一种与源自天然油的 多元醇不同的另外的多元醇的混合物,其中所述混合物包括至少约10wt %的基于天然油的 多元醇和至少约40wt^的当量为至少约1700道尔顿的另外的多元醇;和所述泡沫体的由 落球回弹表示的回弹性为至少40X,根据ASTM D 3574试验H的方法测得。 本专利技术也包括一种方法,所述方法包括以下步骤(a)形成基于天然油的多元醇组 合物,所述组合物包括至少约10wt^的至少一种OH官能度为至少约2. 2和当量为至少约
技术实现思路
500道尔顿(Da)的基于天然油的多元醇和至少约40wt^的至少一种当量为至少约1700Da 的常规多元醇,和水;(b)将至少一种催化剂与所述基于天然油的多元醇组合物混合形成 催化剂多元醇混合物;(c)提供多异氰酸酯,所述多异氰酸酯包括至少约5wt^的至少一种 亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体,衍生物或其组合,其量对应于异氰酸酯指数为至少约55 和至多约105,和(c)将所述异氰酸酯与该催化剂多元醇混合物混合。 本专利技术包括由所述泡沫制备的制品,所述制品可用于以下应用例如舒适 (comfort),吸声(sound absorption)包括消声,消除剌耳(harshnessd咖pening),保护, 包装,医疗设备,安全设备及其组合。附图说明 没有附图。具体实施例方式定义 术语〃 回弹性(resilience)"用于指代泡沫体作为弹力(springiness)而感知 的品质。它根据ASTM D3574试验H的方法测定。这种落球回弹试验测量当在具体的条件 下下落时已知重量的下落钢球从所述泡沫体的表面上回弹的高度,并且将结果表示为最初 下落高度的百分比。根据ASTM试验测得,HR泡沫体显示出的回弹性为至少约40% ,更优选 至少约42%,最优选至少约48%,和有利地为至多50%。 术语〃 落球回弹(ball rebound) 〃本文中用于指代上述的ASTM D3574-试验H的 方法的试验结果。 在本申请中术语〃 密度〃 是指每单位体积的泡沫体的重量。在聚氨酯泡沫的情况 下,密度根据ASTM D3574-01试验A的方法测定。 术语〃 芯密度〃 是在除去在模制的或者自由上涨(free rise)的泡沫体垫的表面 上形成的任何表皮之后,根据ASTM D3574-95测量的密度。 术语〃 空气流量〃 是指在125Pa(0.018psi)的压力下穿过1.0英寸(2.54cm) 厚2英寸x2英寸(5.08cm)的正方形截面的泡沫体的空气体积。单位以立方厘米每秒表 示,并且转化成标准的立方英尺每分钟。用于测量空气流量的代表性商业设备由Zurich, Switzerland的TexTest AG制造,标示为TexTestFx3300。该测量根据ASTM D 3574试验 G进行。 术语"75%CS〃表示在75%压縮变形水平并且平行于泡沫体的上涨方向测得的 干压縮变定试验。该试验在本申请中用于将衬垫厚度在使用中的损失与泡沫体厚度的变化 相关联。压縮变定根据ASTM D 3574-95试验I的方法测定,并且测量为样品的初始厚度的 百分比。类似地,〃 50%CS〃是指相同的测量(压縮变定),但是这一次是在50%的样品 压縮变形水平,平行于泡沫体的上涨方向测量的。 术语〃 50% HACS〃代表在50%的压縮变形,平行于泡沫体的上涨方向测量的湿 老化压縮变定试验。该试验在本申请中用于将在使用中的损失和泡沫体厚度变化相关联。 50X压縮变定根据DIN 53578的方法测定,并且测量为样品的初始厚度的百分比。类似 地,〃 75%HACS〃是指相同的测量(湿老化压縮变定),但是这一次在湿老化之后在样品75%的压縮变形水平测量。 术语〃 压痕力变形(Indentation Force Deflection) 〃 (IFD)是指柔性物质(例 如,泡沫体)的承重能力的测量值,测量为将不小于24平方英寸(155cm2)的4英寸(10cm) 厚样品压縮至样品最初高度的25%或65%所需的力(以磅计)转(化为kPa),分别用术语 25% IFD和65% IFD表示。软质泡沫体IFD测量值可为5磅(22N)(舒服)至80磅(356N) (非常坚硬)。IFD根据ASTM 3574-01试验B的方法测得。 术语 〃 硬度 〃 是指通过ASTM D 3574试验B的方法测得的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高回弹性聚氨酯泡沫体,其包括以下物质的反应产物:(1)至少一种多异氰酸酯,所述多异氰酸酯包括至少约5wt%的至少一种亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体,衍生物或其组合,和(2)至少一种基于天然油的多元醇和至少一种与基于天然油的多元醇不同的另外的多元醇的混合物,其中所述混合物包括至少约10wt%的基于天然油的多元醇和至少约40wt%的当量为至少约1700道尔顿的另外的多元醇;和所述泡沫体的由落球回弹表示的回弹性为至少40%,根据ASTM D 3574试验H的方法测得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗朗索瓦卡萨蒂琼玛丽桑尼
申请(专利权)人:陶氏环球技术公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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