含有聚倍半硅氧烷泡孔扩张剂的聚氨酯泡沫形成组合物制造技术

本发明专利技术涉及含有聚倍半硅氧烷的聚氨酯泡沫形成组合物，可用于制备泡沫尺寸稳定性得到改良的高弹性软质聚氨酯模塑泡沫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及泡沫尺寸稳定性得到改良的高弹性软质聚氨酯模塑泡沫。本专利技术特别 涉及含有聚倍半硅氧烷的聚氨酯泡沫形成组合物，提供改良物理特性的高弹性软质聚氨酯 模塑泡沫。
技术介绍
在制备软质聚氨酯泡沫的现有技术中，已知通过使用包含高活性有机聚异氰酸酯 和具有一定量初始羟基的高分子量多元醇的泡沫形成制剂，可以制备弹性和其它所需物理 特性得到改良的泡沫。这些制备的泡沫在本现有技术中被称为高弹性泡沫。弹性的定义为 对物体施加和去除变形力后，轻易回复到原始的形状和大小的能力。在聚氨酯泡沫技术中， 工业上通常将“压陷因子”认为是高弹性泡沫和传统泡沫的区分特征。压陷因子是缓冲材料 承载性能的量度，它表示65%和25%位移时的压入荷重变形(ILD)之比，(根据美国材料与 实验学会(ASTM D-1564-64T))。根据SPI的标准，传统的软质泡沫的压陷因子约为1. 7 2. 2，而高弹性的泡沫的压陷因子比之要高，约为2. 2 3. 2。高弹性泡沫广泛用作家具和汽车座位的缓冲材料。最重要地是，这些泡沫已被在 汽车工业中用于制备模制的汽车座位。大多数已经建立的聚氨酯泡沫技术可迅速地应用到 高弹性泡沫中。然而，技术中的一个特殊领域，泡沫的稳定和塌陷(collapsing)，被认为是 明显不可转用的。由于制备高弹性泡沫的反应混合物的所具有的高活性的特质，已经发现 这样的泡沫在脱模和冷却中表现出收缩特性。用于稳定组合物反应、发泡和固化的传统泡 沫反应混合物组分在高弹性发泡反应物中不能有效地阻止泡沫收缩。为满足高弹性泡沫的稳定性的需求，已经发展出多种方法，其中将所称的“泡孔扩 张剂(cell-openers) ”加到泡沫中。这些添加的组分通常为直径约为2微米或更小的颗粒。 美国专利3，383，351,3, 652，639和3，823，201所公开的例举了一种技术，包括由乙烯化的 不饱和单体和多元醇制备聚合物-多元醇体系，如。这些聚合物-多元醇通常和传统的聚 醚多元醇混合，并且作为起始的多元醇反应物。另一项美国专利4，278，770教导了含有具有临界分散特性的能有效分散的颗粒 材料的多元醇组合物，可在制备高弹性聚氨酯泡沫过程中用于稳定泡沫反应。在美国专利4，374，209中，公开了在一种多元醇中，通过有机异氰酸酯和乙醇胺 以及含有一个或多个羟基和一个或多个胺基的有机化合物进行反应，形成聚合物颗粒。同 时，这种方式可提供一种用于高弹性泡沫制备的分散剂，胺基通常催化异氰酸酯和水的反 应，会导致狭窄的加工纬度(processing lattitude)。所以，该体系对催化剂含量的细微改 变敏感。与该限量非常微小的偏差会导致过快反应，使泡沫产品的弹性不足。在高弹性聚氨酯泡沫制备中，确保泡沫具有充足的开放泡孔数量以阻止冷却收缩 是非常重要的。制备高弹性聚氨酯泡沫几乎总是伴随有一些闭合泡孔的形成。闭合泡孔的 存在基本上会降低泡沫的尺寸稳定性和柔韧性，却会增加它的刚性和脆度。泡沫中闭合泡 孔的含量可通过机械方法减少，如为使闭合泡孔破裂和开放，在固化过程中压碎或弯曲泡沫。可选地，为制备泡沫，精心选择泡孔扩张剂和其含量可部分地使形成闭合泡孔的程度最 小化。几乎所有的传统泡孔扩张剂存在的一个普遍的问题是它们会造成泡沫机械性能 的退化，特别是受压强度。因为它们除了能开放泡孔外，无助于泡沫的整体性能，因此需要 减少这些泡孔扩张剂的使用量或通过修饰使其有助于泡沫的性能。因此，本专利技术提供一种泡孔扩张剂，其有助于泡孔扩张并能维持高弹性软质聚氨 酯泡沫的机械性能。附图说明图1所示为实施例1 3中不同含量聚倍半硅氧烷的轧压开孔力(Force to Crush)的图谱。图2所示为实施例1 3中不同含量聚倍半硅氧烷的负荷位移检测(Identifying Loading Deflection)图谱。专利技术概述本专利技术提供一种泡沫形成组合物，包括a)至少一种多元醇；b)至少一种聚异氰酸酯；c)至少一种聚氨酯催化剂；d)至少一种发泡剂；e)至少一种聚倍半硅氧烷；和可选地，f)至少一种选自下述的组分表面活性剂、增链剂、交联剂、填料、增强剂、色素、颜料、色料、着色剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、UV稳定剂、抗静电剂、杀虫剂和生物稳定剂。本专利技术提供含有聚倍半硅氧烷的聚氨酯泡沫形成组合物，用于制备高弹性或粘弹 性的泡沫尺寸稳定性改良的的聚氨酯模塑泡沫，其泡沫密度约为20kg/m3 60kg/m3。专利技术详述除了在工作实施例以外或当另外说明时，在说明书和权利要求中描述的表示原料 的用量、反应条件、持续时间、原料的量化性质等的所有数值，应理解为在所有情况下，被术 语“约”修饰。还应理解的是，本文引用的任何数字范围意欲包括该范围内的所有子范围以及这 些范围或子范围的各种端点的任何组合。进一步应理解的是，在说明书中明确或隐含公开的和/或在权利要求中记载的属 于一组在结构上、组成上和/或功能上相关的化合物、材料或物质的任何化合物、材料或物 质包括该组的单个的代表及其所有组合。根据本专利技术的一个实施方案，本专利技术提供一种泡沫形成组合物，包括a)至少一种多元醇；b)至少一种聚异氰酸酯；c)至少一种聚氨酯催化剂；d)至少一种发泡剂；e)至少一种聚倍半硅氧烷；和可选地，f)至少一种选自下述的组分表面活性剂、增链剂、交联剂、增强剂、填料、色素、颜料、色料、着色剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、UV稳定剂、抗静电剂、杀虫剂和生物稳定剂。根据本专利技术的一个实施方案，该泡沫形成组合物用于制备高弹性软质聚氨酯泡 沫。高弹性(HR)泡沫广泛用于家具垫、床垫、汽车垫子和衬垫以及其它需要更好的支撑性 能和舒适度的各种应用。HR泡沫不同于传统的泡沫，在于其具有更好的舒适度或支撑因子 和更高的弹性。HR泡沫也通常用低含量的水制备，以提供更大的泡沫密度，通常大于20kg/ m3，且常大于40kg/m3。本专利技术也能用于传统泡沫，其密度为较低的15kg/m3，多半低于约 40kg/m3。根据本专利技术的另一个实施方案，该泡沫形成组合物用于制备粘弹性的聚氨酯泡 沫。粘弹性的聚氨酯泡沫(也被称为“死”泡沫，“慢恢复”泡沫或“高阻尼”泡沫)的特征 为压缩后缓慢、逐步的恢复。尽管粘弹性聚氨酯泡沫的大多数物理特性同传统的泡沫类似， 但是，粘弹性聚氨酯泡沫的密度梯度相当差。为制备粘弹性的聚氨酯泡沫，经常需要使用所 谓的“粘弹性多元醇”。粘弹性多元醇的特征为具有高羟基数(OH)，倾向于产生链较短的聚 氨酯嵌段，所得到的泡沫的玻璃化转变温度接近室温。通常，本专利技术聚氨酯泡沫形成组合物的组分包括一种或多种多元醇、有机二异氰 酸酯，如MDI、TDI (80/20和/或各种混合物)和其共混物、催化剂、有机硅泡沫稳定剂、发泡 剂和泡孔扩张剂。本专利技术聚氨酯泡沫形成组合物中的多元醇，即组分(a)在本申请中定义为含有羟 基的通常为液态的聚合物。此外，多元醇可以是制备聚氨酯泡沫常用类型中的至少一种，如 分子量为约150 10，000的聚醚多元醇(a)。术语“多元醇”包括直链和支链的聚醚(具 有醚连接基)、聚醚以及它们的共混物，且包含至少两个羟基。通常用于生产聚氨酯泡沫的含活性氢原子的多元醇可以用于本专利技术的配制物中。 多元醇是带羟基官能团的化学品或聚合物，涵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫形成组合物，包括：　　ａ）至少一种多元醇；　　ｂ）至少一种聚异氰酸酯；　　ｃ）至少一种聚氨酯催化剂；　　ｄ）至少一种发泡剂；　　ｅ）至少一种聚倍半硅氧烷；和可选地，　　ｆ）至少一种选自下述的组分：　　表面活性剂、增链剂、交联剂、填料、增强剂、色素、颜料、色料、着色剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、ＵＶ稳定剂、抗静电剂、杀虫剂和生物稳定剂。

【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：布莱特戴，立军冯，保罗奥斯汀，
申请(专利权)人：迈图高新材料责任有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]