本发明专利技术提供了包含有机多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的反应体系，该反应体系用于制备粘弹性聚氨酯泡沫体。异氰酸酯反应性组分包括：(i)10至50重量%的总数均当量为200至500的一种或多种低当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，(ii)45至95重量%的总数均当量为200至800且环氧乙烷含量为EO-富集多元醇总质量30%至75重量%的一种或多种环氧乙烷(EO-富集)多元醇，以及以下的至少一种(iii)10至30重量%的数均当量为800至2,000的一种或多种高当量PO-富集多元醇或(iv)10至40重量%的包含苯乙烯-丙烯腈共聚物的一种或多种环氧丙烷共聚物多元醇。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及聚氨酯泡沫体。更特别地，本专利技术的实施方式涉及具有粘弹性性质的聚氨酯泡沫体。
技术介绍
聚氨酯泡沫体用于多种应用，从缓冲(如床垫、枕头和座位垫)至包装至热绝缘和用于医疗应用。聚氨酯具有下述能力，即，经过选择用来形成聚合物的原材料，可以将其剪裁以适应特定应用。一类聚氨酯泡沫体称为粘弹性(VE)或“记忆”泡沫体。粘弹性泡沫体表现了对于外加应力的时间-延迟和速率-依赖的响应。它们具有低回弹性，当压缩时会迟缓恢复。这些性质通常与聚氨酯的玻璃态转化温度(Tg)有关。粘弹性通常当聚合物的Tg为使用温度或接近使用温度时可以呈现，所述使用温度对于很多应用而言为室温。如同大多数聚氨酯泡沫体，VE聚氨酯泡沫体是通过多元醇组分与多异氰酸酯在发泡剂存在下的反应制备的。发泡剂通常为水或为水和另一种物质的混合物。VE制剂通常的特征在于，对多元醇组分的选择和制剂中水的量。用于这些制剂的主要的多元醇的官能度为约3个羟基基团/分子，其分子量为400-1500。这种多元醇主要为聚氨酯泡沫体的Tg的首要决定因素，但是其它因素(如水含量和异氰酸酯指数)也具有重要的作用。通常，粘弹性聚氨酯泡沫体具有低气流性质，其在室温(22° C)和大气压(Iatm)的条件下通常小于约1.0标准立方英尺每分钟(SCfm) (0.471/s)，从而当其用作舒适泡沫体(例如，被褥、座位 和其它缓冲材料)时能够促进发汗。低气流也导致热量和湿气向泡沫体外的低传导，这将导致⑴增加的泡沫体(床层)温度和⑵湿润度。较高温度的结果是较高的回弹性和降低的粘弹性特征。结合的热量和湿气导致泡沫体的疲劳加速。此外，如果泡沫体气流足够低，则在制造过程中泡沫体可能会经受收缩。此外，改善粘弹性泡沫体的支承因子会受到限制，除非牺牲粘弹性性质。高气流可以在牺牲其它物理性质如压缩变定和撕裂的情况下获得。低压缩变定对于泡沫体在储存和运输过程中从不透气包装恢复是关键的并且反映泡沫体制品如床垫和枕头的长期耐久力。期望的是，与现在通常达到的相比，可以达到较高的气流值，而同时又保持泡沫体的粘弹性性质。此外，期望得到具有改善气流而同时保持如压缩变定等性质的泡沫体。在一些应用中，也期望得到触摸起来感觉柔软的泡沫体。
技术实现思路
本专利技术的实施方式涉及聚氨酯泡沫体。更特别地，本专利技术的实施方式涉及具有高气流同时保持粘弹性性质的聚氨酯泡沫体。在一种实施方式中，提供了用于制备粘弹性聚氨酯的反应体系。反应体系包括(a)有机多异氰酸酯和(b)异氰酸酯反应性组分。异氰酸酯反应性组分包括(i)占异氰酸酯反应性组分10至50重量％的总数均当量为200至500的一种或多种低当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，(ii)占异氰酸酯反应性组分45至95重量％的总数均当量为200至800且环氧乙烷含量为EO-富集多元醇总质量30%至75重量％的一种或多种环氧乙烷(E0-富集)多元醇，以及以下的至少一种(iii)占异氰酸酯反应性组分10至30重量％的数均当量为800至2，000的一种或多种高当量PO-富集多元醇或(iv)占异氰酸酯反应性组分10至40重量％的包含苯乙烯-丙烯腈的一种或多种环氧丙烷共聚物多元醇。在另一种实施方式中，提供了用于制备粘弹性泡沫体的方法。该方法包括形成反应组分并在足以形成粘弹性聚氨酯泡沫体的条件下混合反应组分。反应组分包括有机多异氰酸酯，异氰酸酯反应性组分，水，和催化剂组分。异氰酸酯反应性组分包括:占异氰酸酯反应性组分10至50重量％的总数均当量为200至500的一种或多种低当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，占异氰酸酯反应性组分45至95重量％的总数均当量为200至800且环氧乙烷含量为EO-富集多元醇总质量40%至65重量％的一种或多种环氧乙烷(E0-富集)多元醇，和以下的至少一种:(i)占异氰酸酯反应性组分10至30重量％的数均当量为800至2，000的一种或多种高当量PO-富集多元醇，和(ii)占异氰酸酯反应性组分10至40重量％的包含苯乙烯-丙烯腈的一种或多种环氧丙烷共聚物多元醇。再在另一种实施方式中，提供了用于制备粘弹性泡沫体的反应体系。反应体系包括(a)有机多异氰酸酯，(b)异氰酸酯反应性组分，和(C)有机硅表面活性剂。异氰酸酯反应性组分包括((b) (i))占异氰酸酯反应性组分70%至95重量％的总数均当量为200至800且环氧乙烷含量为EO-富集多元醇总质量40%至65重量％的一种或多种环氧乙烷(E0-富集)多元醇和((b) (ii))占异氰酸酯反应性组分10%至30重量％的数均当量为800至2，000的一种或多种高当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇。具体实施例方式本专利技术的实施方式涉及聚氨酯泡沫体。更特别地，本专利技术的实施方式涉及具有高气流同时保持粘弹性性质的聚氨酯泡沫体。如本申请使用，术语“气流”是指在125Pa(0.0lSpsi)的压力通过1.0英寸(2.54cm)厚2英寸x2英寸(5.08cm)方形截面的泡沫体的空气的体积。单位表示为立方分米每秒(即升/秒)并转化为标准立方英尺每分钟。测量气流的代表性工业装置由瑞士苏黎世的TexTestS AG制造并确定为TexTest Fx3300。该测量遵循ASTM D3574测试G。如本申请使用，术语“CFD25%”表示压缩力变形测量值，其中将横向方向为4x4英寸且2英寸厚(10.16x10.16x5.08cm)的泡沫体沿厚度轴向下压至25%的压缩应变，并在确定压缩力变形测量值之前保持I分钟，即，根据ASTM D3574C的过程将泡沫体压至其初始厚度的75%，且测量为磅力(Ibf)，牛顿(N)，或千帕(kPa)的单位。“CFD40%”、“CFD65%”和“CFD75%”分别类似地对应于压至初始泡沫体厚度的60%、35%和25%。如本申请使用，术语“压缩变定@90%” 表示压缩变定测试，其在90%压缩变形水平并平行于泡沫体的起发方向测量。该测试在本申请用于关联垫子厚度的使用损失和泡沫体硬度的变化。压缩变定根据ASTM D3574-95，测试I的过程测定，并且测量为样品初始厚度的百分比。如本申请使用，术语“密度”是指每单位体积泡沫体的重量。在粘弹性聚氨酯泡沫体的情况下，密度根据ASTM D357401，测试A的过程测定。有利地，粘弹性泡沫体的密度为至少约2.5，优选为至少约3，更优选为至少约4，且优选为至多约8，更优选为至多约6，最优选为至多约 5.5 磅 /ft3 (分别为 40，48，64，128，96，88kg/m3)。如本申请使用，用于泡沫体的术语“伸长率％”在本申请表示泡沫体样品在断裂之前可以达到的直线延长。泡沫体通过用于测定拉伸强度的相同方法测试，且结果根据ASTMD-3574，测试E的过程表示为泡沫体样品的初始长度的百分比。如本申请使用，术语“官能度”特别是“多元醇官能度”是指用于制备多元醇的引发剂上可以与环氧化物分子(例如环氧乙烷或环氧丙烷)反应的活性氢的数目。这也可称为标称官能度。针对多元醇官能度的目的，任何伯/仲胺或羟基官能度将计入标称官能度值一次。如本申请使用，术语“压痕力变形”(IFD)是对承载载荷的量度且表示为牛顿力或磅力(Ibf)。如本申请使用，术语“25%IFD”是指对在15”xl5”x4”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】2010.09.07 US 61/380,6391.用于制备粘弹性聚氨酯泡沫体的反应体系，包括: (a)有机多异氰酸酯；和 (b)异氰酸酯反应性组分，包含: (i)占异氰酸酯反应性组分10至50重量％的总数均当量为200至500的一种或多种低当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇； ( )占异氰酸酯反应性组分45至95重量％的总数均当量为200至800且环氧乙烷含量为EO-富集多元醇总质量30%至75重量％的一种或多种环氧乙烷(E0-富集)多元醇；和以下的至少一种 (iii)占异氰酸酯反应性组分10至30重量％的数均当量为800至2，000的一种或多种高当量环氧丙烷富集(PO-富集)多元醇；和 (iv)占异氰酸酯反应性组分10至40重量％的包含苯乙烯-丙烯腈共聚物的一种或多种环氧丙烷共聚物多元醇。2.权利要求1的反应体系，其中所述一种或多种EO-富集多元醇的环氧乙烷含量为所述EO-富集多元醇总质量的45%至60%。3.权利要求1或2的反应体系，其中所述一种或多种EO-富集多元醇的伯羟基含量小于 50%ο4.权利要求1至3任一项的反应体系，其中所述异氰酸酯反应性组分还包括: (v)占异氰酸酯反应性组分5至10重量％的总数均当量为300至800的一种或多种环氧乙烷-环氧丙烷一 元醇。5.权利要求1至4任一项的反应体系，其中所述异氰酸酯反应性组分还包括: (vi)增链剂。6.权利要求1至5任一项的反应体系，还包括: (C)水；和 (d)催化剂组分。7.权利要求1至6任一项的反应体系，还包括: (e)有机硅表面活性剂。8.权利要求4至7任一项的反应体系，其中所述一种或多种环氧乙烷-环氧丙烷一元醇的官能度为I至2且总数均当量为400至600。9.权利要求4至8任一项的反应体系，其中所述一种或多种环氧乙烷-环氧丙烷一元醇的环氧乙烷浓度为所述一元醇总质量的30-70重量％。10.权利要求1至9任一项的反应体系，其中所述一种或多种环氧乙烷(E0-富集)多元醇包括占异氰酸酯反应性组分70%至95重量％的总数均当量为200至...
【专利技术属性】
技术研发人员：马宏明，粟生薰，RR加姆博，C罗森萨尔，RE奥藤里思，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：
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