使用水和辅助化合物发泡的微孔聚氨酯鞋底制造技术

技术编号:5511415 阅读:217 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及由包含作为发泡剂的水和选自甲缩醛、1,2-反式-二氯乙烯、二氧戊环、叔丁醇和丙酸丙酯中的一种或多种的助剂的反应混合物制得的微孔聚氨酯弹性体。所述微孔弹性体具有非常类似于由R-134a发泡的那些类似弹性体的收缩特性。本发明专利技术允许用水取代R-134a而不要求不同的模具。尽管存在上述助剂,所配制的多元醇组分在许多情况下具有高于65℃的闪点,因此根据ISO 1523被列入不易燃的行列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备整皮(integral skin)微孔聚氨酯弹性体的方法,包括 a)形成至少包含下列物质的反应性混合物 1)高分子量多元醇或其混合物,所述多元醇或其混合物具有每分子1.8-3个羟基的平均官能度和400-6000的平均羟基当量; 2)至少一种增链剂; 3)至少一种多异氰酸酯; 4)相对于100重量份的组分1)为约0.1-约1份的水;和 5)约0.5-约5份的一种或多种下列助剂 5-a)甲缩醛 5-b)1,2-反式二氯乙烯 5-c)二氧戊环 5-d)叔丁醇 5-e)丙酸丙酯,和 5-f)一种或多种具有100-250℃的沸点和高于30℃的闪点的烃; b)在封闭式模具中固化所述反应性混合物,从而形成整皮微孔聚氨酯弹性体。 当泡沫密度为约400-700kg/m3时,所得到的微孔聚氨酯通常具有0.8%-1.5%,最通常为约1%-1.25%的纵向收缩率。如下来测定所述纵向收缩率将脱模后的部件在室温(~23℃)和~50%的湿度保存24小时,然后将其长度(最长尺寸)与所述模具的最长尺寸进行比较。以相对所述模具的最长尺寸的比值来表示纵向收缩率。 本专利技术还涉及包含上述组分1-5的共混物的配制多元醇组合物。所述配制的多元醇组合物的进一步的优点在于具有低可燃性。尽管存在上述助剂,在许多情况下,所述配制的多元醇组合物具有高于65℃的闪点,因此根据ISO 1523被认为是不易燃的。这是重要的优点,因为其它可能的途径例如使用轻质烃作为发泡剂,产生低闪点的多元醇配制物,因此具有明显的火灾风险。 所述多元醇组分包含一种或多种高当量多元醇。所述“高当量多元醇”是指原子质量是多元醇分子上的羟基总数的400-6000倍的多元醇。所述高当量多元醇每分子包含平均1.8-3.0个羟基。优选高当量多元醇具有约600-1800的平均当量和2.0-3.0的平均官能度。尤其优选高当量多元醇具有800-1500的平均当量和2.0-3.0的平均官能度。 合适的高当量多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。所述高当量多元醇可以源自动物油或植物油。 合适的聚醚多元醇包括,例如,环氧丙烷、环氧乙烷、1,2-环氧丁烷、四氢呋喃的聚合物,它们的嵌段和/或无规共聚物,等等。特别重要的有聚(环氧丙烷)均聚物;环氧丙烷和环氧乙烷无规共聚物,其中聚(环氧乙烷)的含量是例如约1重量%-约30重量%;环氧乙烷-封端的聚(环氧丙烷)聚合物;和环氧乙烷-封端的环氧丙烷和环氧乙烷无规共聚物。所述聚醚多元醇可以是仅仅包含少量末端不饱和基团(例如,小于0.02meq/g或小于0.01meq/g)的那些,例如使用所谓的双金属氰化物(DMC)催化剂制得的那些,如美国专利3,278,457、3,278,458、3,278,459、3,404,109、3,427,256、3,427,334、3,427,335、5,470,813和5,627,120所述。聚酯多元醇通常每分子包含约2个羟基并具有400-1500的每羟基当量。 还可以使用各种类型的聚合物多元醇。聚合物多元醇包括聚合物颗粒的分散体,比如聚脲、聚氨酯-脲、聚苯乙烯、聚丙烯腈和聚苯乙烯-共-丙烯腈聚合物颗粒在多元醇(通常是聚醚多元醇)中的分散体。合适的聚合物多元醇如美国专利4,581,418和4,574,137所述。通常优选至少一部分所述高当量多元醇是一种或多种聚合物多元醇。 各种衍生自动物油或植物油的多元醇尤其可用作所述高当量多元醇。其中有如美国公开专利申请2002/0121328、2002/0119321和2002/0090488所述的酯交换“吹制(blown)”植物油。更优选类型的衍生自植物油的多元醇是如WO 04/096882和WO 04/096883所述的含羟甲基聚酯多元醇。 所述反应性混合物包含至少一种增链剂。对于本专利技术来说,增链剂是这样的物质,该物质每分子具有两个异氰酸酯反应性基团,且每个异氰酸酯反应性基团的当量小于400,尤其为31-125。所述异氰酸酯反应活性基团优选为羟基、脂族或芳族伯胺或脂族或芳族仲胺。代表性增链剂包括,乙二醇、一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、乙二胺、苯二胺、二(3-氯-4-氨基苯基)甲烷和2,4-二氨基-3,5-二乙基甲苯。优选的是羟基官能性的增链剂。特别优选的是1,4-丁二醇、丙二醇、一缩二丙二醇和二缩三丙二醇。 所述有机多异氰酸酯可以是聚合的多异氰酸酯、芳族异氰酸酯、环脂族异氰酸酯或脂肪族异氰酸酯。多异氰酸酯的实施例包括,间-苯撑二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯、亚萘基-1,5-二异氰酸酯、甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-亚联苯基二异氰酸酯、3,3′-二甲氧基-4,4′-联苯基二异氰酸酯、3,3′-二甲基-4,4′-联苯基二异氰酸酯、3,3′-二甲基二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、4,4′,4″-三苯基甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PMDI)、4,4’和/或2,4′-亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4,6-三异氰酸酯和4,4′-二甲基二苯基甲烷-2,2′,5,5′-四异氰酸酯。 优选类型的多异氰酸酯是预聚物或准预聚物(quasi-prepolymer),该预聚物或准预聚物通过如下方法制得使如上刚刚所述的异氰酸酯化合物与一种或多种异氰酸酯-反应性物质反应,从而形成具有15-25重量%(尤其是18-23重量%)的平均NCO含量的异氰酸酯封端的混合物。所述预聚物的异氰酸酯官能度优选为每分子约2.0-3.0个异氰酸酯基团,特别优选为每分子2.1-约2.6个异氰酸酯基团。所述用于制备预聚物或准预聚物的异氰酸酯-反应性物质优选为一种或多种如前面所述的高当量多元醇,其任选与一种或多种增链剂和/或交联剂相结合。优选的多异氰酸酯准预聚物由下列物质制备MDI或PMDI,一种或多种高当量聚醚多元醇,和任选的羟基封端的增链剂如1,4-丁二醇、丙二醇、一缩二丙二醇和二缩三丙二醇(或前述两种或多种的混合物)。 所述反应性混合物包含水。水可以被用作所述鞋底的发泡剂。 反应混合物进一步包含一种或多种下列助剂甲缩醛(二甲氧基甲烷)、1,2-反式二氯乙烯、1,3-二氧戊环、叔丁醇、丙酸丙酯,或一种或多种具有100-250℃的沸点和高于30℃的闪点的烃。所述烃可以是芳族或脂肪族的,并且如果是脂肪族的,可以是支化、线性或环状的。脂肪族烃可以是不饱和的。合适的烃混合物可以从Exxon Mobil Chemicals以Isopar G购得。 优选的助剂化合物是甲缩醛和1,2-反式二氯乙烯,因为由这些材料制备的微孔聚氨酯具有低气味。1,2-反式二氯乙烯比甲缩醛更优选,因为包含有效量1,2-反式二氯乙烯的多元醇混合物倾向于比包含有效量甲缩醛的那些多元醇混合物不易燃。 一种或多种催化剂优选存在于所述反应性混合物中。催化形成聚氨酯的反应的很多材料是已知,包括叔胺、叔膦、各种金属螯合物、酸性金属盐、强碱、各种金属醇化物和酚盐,以及有机酸的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整皮微孔聚氨酯弹性体的制备方法,包括: a)形成至少包含下列组分1-6)的反应性混合物: 1)高分子量多元醇或其混合物,所述多元醇或其混合物具有每分子1.8-3个羟基的平均官能度和400-6000的平均羟基当量; 2) 增链剂 3)多异氰酸酯 4)相对于100重量份的组分1)为约0.1-约1份的水;和 5)约0.5-约5份的一种或多种下列的助剂: 5-a)甲缩醛 5-b)1,2-反式二氯乙烯 5-c)二氧戊环 5- d)叔丁醇 5-e)丙酸丙酯,和 5-f)一种或多种具有100-250℃的沸点和高于30℃的闪点的烃;和 b)在封闭式模具中固化所述反应性混合物,从而形成整皮微孔聚氨酯弹性体。

【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:安德烈亚B本维纳蒂埃莉莎C科琳蒂路易吉佩拉卡尼
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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