專利名稱：阻燃的韌性聚氨酯泡沫材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及聚氨酯泡沫材料。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及耐溫、阻燃、韌性聚氨酯泡沫材料，它具有低起霧性和低放氣性。
背景技術(shù)：
阻燃聚氨酯泡沫材料是應(yīng)用于多種用途的有用材料，尤其用于汽車和電子工業(yè)。這些泡沫材料的密度優(yōu)選為10-50磅/英尺3(pcf)。該泡沫材料具有合格的耐壓縮形變性、耐磨性、耐撓曲性和撕裂強(qiáng)度也很重要。另一個(gè)重要的特征是低的起霧性和放氣性，應(yīng)用于汽車時(shí)尤其要求具有這些特性。雖然現(xiàn)有的多種泡沫材料都可滿足上述要求，例如康涅狄格州Rogers的Rogers Corp.出售的PORON聚氨酯泡沫材料，但是在不增大起霧性和放氣性的條件下賦予這樣的泡沫材料以良好或優(yōu)良的韌性、耐溫性和阻燃性迄今仍很困難。
一種汽車用途經(jīng)常指定的阻燃標(biāo)準(zhǔn)是FMVSS(聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn))302。
現(xiàn)有技術(shù)已知的是在泡沫材料中以化學(xué)方式引入磷化合物就能夠增大聚氨酯泡沫材料的阻燃性。因此，例如美國(guó)專利№3986990揭示了將聚亞烷基二醇烷基多亞磷酸鹽，在具有或沒(méi)有額外多元醇的條件下，與選定的異氰酸酯聚合，由此就制成了所述多亞磷酸鹽以化學(xué)方式引入到聚氨酯網(wǎng)絡(luò)中的聚氨酯泡沫材料。美國(guó)專利№3989652揭示了聚亞烷基二醇烷基或鹵烷基多膦酸酯的制備和隨后將其通過(guò)化學(xué)鍵引入聚氨酯聚合物的鏈內(nèi)的方法。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，化學(xué)連接是通過(guò)異氰酸酯與構(gòu)成含磷分子一部分的活性氫之間的反應(yīng)形成的。這樣就將磷原子引入聚合物主鏈內(nèi)，導(dǎo)致柔軟泡沫材料喪失具有商業(yè)價(jià)值的性能例如柔軟度和回彈性，而又缺乏硬泡沫材料的易碎性。硬和軟泡沫材料兩者的易水解性也都會(huì)增大。這些問(wèn)題對(duì)軟泡沫材料是如此嚴(yán)重，以至于目前商業(yè)上的操作是以非反應(yīng)性形式，例如三-(2-氯乙烯磷酸酯)來(lái)引入磷。這會(huì)導(dǎo)致輕度增塑，但是，不利的是，阻燃劑簡(jiǎn)單地溶解于泡沫材料聚合物內(nèi)，會(huì)造成起霧和/或放氣。阻燃劑也會(huì)擴(kuò)散出來(lái)，這時(shí)就會(huì)喪失阻燃性。
制備低密度阻燃的柔軟聚氨酯泡沫材料組合物在美國(guó)專利№4022718中也有描述，它描述了加入2，3-二溴-1，4-丁二醇作為鏈擴(kuò)展劑和加入阻燃組分的高回彈性冷固化聚氨酯泡沫材料的制備。美國(guó)專利№4147847描述了采用特定泡沫穩(wěn)定劑來(lái)制備阻燃的柔軟聚氨酯泡沫材料的方法，該方法中常規(guī)阻燃添加劑的加入量有所降低。美國(guó)專利№4162353描述了一種柔軟聚氨酯泡沫材料的制備方法，該材料中加入了鹵取代磷酸烷基酯例如三(2-氯乙烯)-磷酸酯和未取代的三烷基磷酸酯例如三乙基磷酸酯。美國(guó)專利№4849459描述了一種阻燃柔軟聚氨酯泡沫材料，它含有聚醚多元醇與甲苯二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物，并加入有蜜胺和另一種阻燃劑。以上各專利的內(nèi)容都參考結(jié)合于此。
雖然上述柔軟的聚氨酯泡沫材料適用于它們的預(yù)定用途，但是它們沒(méi)有所要求的耐高溫和韌性的綜合性能，這些性能由拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、耐磨性和/或耐撓曲性表示，以及這些性能與阻燃性和低起霧性和低放氣性的綜合性能。由于這些缺陷，這些現(xiàn)有的泡沫材料不適用于汽車工業(yè)例如內(nèi)墊圈、密封物和絕緣子螺腳。因此，就需求低起霧性、低放氣性的阻燃聚氨酯泡沫材料組合物，即它要通過(guò)FMVSS 302燃燒測(cè)試，也具有耐溫性和韌性。
發(fā)明的概述現(xiàn)有技術(shù)的上述和其他缺陷可以由制備耐溫、阻燃的韌性聚氨酯泡沫材料用的組合物來(lái)克服和解決，該組合物包含低VOC(即具有低濃度的揮發(fā)性有機(jī)組分)多異氰酸酯組分，其中所述的異氰酸酯是低官能度異氰酸酯；含活性氫的低VOC組分，它實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；表面活性劑組合物；和催化劑組分，該泡沫材料的總質(zhì)量損失按ASTM E595測(cè)得低于1重量％。
此外，此組合物還可以含有一種低VOC抗氧化劑組合物，用來(lái)提高耐溫性。該組合物還優(yōu)選包含阻燃填料，更優(yōu)選是未鹵化的低VOC阻燃填料。上述每種組分都優(yōu)選是低VOC的，形成的泡沫材料罩印上一層低VOC、非起霧性、紫外光固化的丙烯酸類組合物。甚至不含已知的鹵化或磷基阻燃劑，這樣的泡沫材料也通過(guò)了FMVSS 302燃燒測(cè)試。該泡沫材料除了具有耐溫性、阻燃性、低起霧性和低放氣性，還具有一些優(yōu)良的物理性能。尤其該泡沫材料還是韌性的，由相對(duì)于CFD(壓縮力偏轉(zhuǎn)或“模量”)的高拉伸強(qiáng)度和高伸長(zhǎng)率表示。
由于上述的許多特征和優(yōu)點(diǎn)，上述材料尤其適用作汽車和其他電子工業(yè)中的內(nèi)墊圈、密封物和絕緣子螺腳。本行業(yè)內(nèi)的普通技術(shù)人員從下述詳細(xì)說(shuō)明中會(huì)明白所討論過(guò)的和其他特征和優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明制備具有低放氣性和低起霧性的阻燃韌性聚氨酯泡沫材料用的組合物基本由以下組分組成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，其中多異氰酸酯組分是低官能度多異氰酸酯；含活性氫的低VOC組分，它實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；表面活性劑組合物，它用于結(jié)構(gòu)性穩(wěn)定在下述步驟(2)中形成的泡沫，在該期間，所述泡沫是液相，直至泡沫固化；催化劑，它在固化所述混合物期間具有充分的催化活性。
制備所述泡沫材料的方法，包括形成上述組合物，通過(guò)機(jī)械敲打混合物將惰性氣體基本均勻地分散于整個(gè)混合物內(nèi)，形成可熱固化的泡沫，該泡沫基本是結(jié)構(gòu)性和化學(xué)性穩(wěn)定的，而在環(huán)境條件下是可制作成形的，然后固化所述泡沫形成固化的泡沫材料。
參照上述的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)可以看出，迄今難以獲得具有低放氣性又具有韌性的泡沫材料。人們還認(rèn)為，僅使用已知的鹵化的和磷基的阻燃劑，就可以賦予聚氨酯泡沫材料以高阻燃性，但是這樣的阻燃劑會(huì)產(chǎn)生起霧和放氣的問(wèn)題。本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，用低官能度異氰酸酯和低VOC組分的結(jié)合，就可以獲得低放氣性的韌性泡沫材料，而且使用非鹵化的，優(yōu)選低VOC阻燃填料就可以賦予該泡沫材料以高阻燃性。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“低VOC”是指化合物具有低的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(2重量％或更少)。本文中使用的術(shù)語(yǔ)揮發(fā)性有機(jī)化合物指能夠在室溫或略高的溫度下例如高達(dá)約120°F的溫度逸出的化合物。
所述有機(jī)多異氰酸酯組分優(yōu)選具有通式
Q(NCO)i，其中i是2或更大的整數(shù)，Q是i價(jià)有機(jī)基。本發(fā)明組合物的一個(gè)重要特征是i的平均值是低的，即在范圍2-2.25內(nèi)，包括端點(diǎn)。使用低官能度的多異氰酸酯(結(jié)合下述多元醇組分)會(huì)意外地提高固化的聚氨酯泡沫材料的韌性。
Q可以是取代的或未取代的烴基(即亞烷基或亞芳基)。Q可以是具有式Q1-Z-Q1的基團(tuán)，其中Q1是亞烷基或亞芳基，Z是-O-，-O-Q1-，-CO-，-S-，-S-Q1-S-，-S-Q1-S-，或-SO2-。這樣的化合物的例子包括己二異氰酸酯，1，8-二異氰酸酯基-p-甲烷，二甲苯基二異氰酸酯，環(huán)己烷二異氰酸酯，苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯，包括2，4-甲苯二異氰酸酯，2，6-甲苯二異氰酸酯，和粗制甲苯二異氰酸酯，二(4-異氰酸酯基苯基)甲烷，氯代苯二異氰酸酯，二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(也稱為4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯，或MDI)及其加成物，萘-1，5-二異氰酸酯、三苯基甲烷-4，4′，4″-三異氰酸酯和異丙苯-α-4-二異氰酸酯。
Q也可以表示i價(jià)聚氨酯基，在該情形下，Q(NCO)i是通常稱為預(yù)聚物的組合物。這樣的預(yù)聚物由上述和下述的化學(xué)計(jì)量過(guò)量的多異氰酸酯與下述的含活性氫組分，尤其下述含多羥基材料或多元醇進(jìn)行反應(yīng)形成。通常例如，多異氰酸酯的用量是30％-200％化學(xué)計(jì)量過(guò)量，化學(xué)計(jì)量以多元醇中每當(dāng)量羥基的異氰酸酯基的當(dāng)量為基準(zhǔn)。
雖然上述i為2價(jià)的異氰酸酯，例如4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或許在相關(guān)技術(shù)中作為優(yōu)選用于制備聚氨酯泡沫材料，但是本行業(yè)的普通技術(shù)人員會(huì)明白，購(gòu)買(mǎi)的這種異氰酸酯配制物的i的平均值一般為2.3和更大。迄今為止，一般采用更高的i平均值，原因在于容易于加工和/或成本較低。本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，將i平均值限制于2.0-2.25，包括兩端的值，會(huì)形成具有多種所要求性能包括韌性的泡沫材料。一種優(yōu)選的多異氰酸酯是聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯，其i平均值為2.2，NCO％為27.6。該多異氰酸酯可購(gòu)自Bayer公司，商品名為BAYTUFT 751和Baytuft 757。
多異氰酸酯的用量根據(jù)制備的聚氨酯的性質(zhì)會(huì)稍有改變。通?？?NCO當(dāng)量與總活性氫當(dāng)量之比應(yīng)當(dāng)是例如，對(duì)于活性氫反應(yīng)物的每當(dāng)量活性氫例如羥基氫，該比率為0.8-1.2當(dāng)量-NCO，優(yōu)選對(duì)于每當(dāng)量活性氫，比率為1.0-1.05當(dāng)量-NCO。
含活性氫的組分通常包括下述物質(zhì)的混合物含多羥基化合物例如羥基末端的聚烴(美國(guó)專利№2,877,212)；羥基末端的聚縮甲醛(美國(guó)專利№2,870,097)；脂肪酸三甘油酯(美國(guó)專利№2,833,730和2,878,601)；羥基末端的聚酯(美國(guó)專利№2,698,838，2,921,915，2,591,884，2,866,762，2,850,476，2,602,783，2,729,618，2,779,689，2,811,493，和2,621,166)；羥甲基末端的全氟亞甲基(美國(guó)專利№2,911,390和2,902,473)；聚亞烷基醚二醇(美國(guó)專利№2,808,391；英國(guó)專利№733,624)；聚亞烷基醚二醇(美國(guó)專利№2,808,391；英國(guó)專利№733,624)；聚亞烷基亞芳基醚二醇(美國(guó)專利№2,808,391)；聚亞烷基醚三醇(美國(guó)專利№2,866,774)。
尤其優(yōu)選的含多羥基材料是聚醚多元醇，由環(huán)氧烷與水或多羥基有機(jī)化合物的化學(xué)加成反應(yīng)獲得，該環(huán)氧烷例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和它們的混合物，多羥基有機(jī)化合物是例如乙二醇，丙二醇，1，3-丙二醇，1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，1，4-丁二醇，1，5-戊二醇，1，2-己二醇，1，10-癸二醇，1，2-環(huán)己二醇，2-丁烯-1，4-二醇，3-環(huán)己烯-1，1-二甲醇，4-甲基-3-環(huán)己烯-1，1-二甲醇，3-亞甲基-1，5-戊二醇，二乙二醇，(2-羥基乙氧基)-1-丙醇，4-(2-羥基乙氧基)-1-丁醇，5-(2-羥基丙氧基)-1-戊醇，1-(2-羥基甲氧基)-2-己醇，1-(2-羥基丙氧基)-2-辛醇，3-烯丙氧基-1，5-戊二醇，2-烯丙氧基甲基-2-甲基-1，3-丙二醇，[4，4-戊氧基)-甲基]-1，3-丙二醇，3-(鄰-丙烯基苯氧基)-1，2-丙二醇，2，2′-二異亞丙基二(對(duì)亞苯氧基)二乙醇，甘油，1，2，6-己三醇，1，1，1-三羥甲基乙烷，1，1，1-三羥甲基丙烷，3-(2-羥基乙氧基)-1，2-丙二醇，3-(2-羥基丙氧基)-1，2-丙二醇，2，4-二甲基-2-(2-羥基乙氧基)-甲基戊二醇-1，5，1，1，1-三[(2-羥基乙氧基)甲基]-乙烷，1，1，1-三[(2-羥基丙氧基)-甲基]丙烷，二乙二醇，二丙二醇，季戊四醇，山梨糖醇，蔗糖，乳糖，α-甲基葡糖苷，α-羥基烷基葡糖苷，酚醛清漆樹(shù)脂等。制備聚氧化烯多元醇用的環(huán)氧烷通常具有2-4個(gè)碳原子。優(yōu)選環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的混合物。上述多元醇自身就能夠用作活性氫化合物。
優(yōu)選的一類聚醚多元醇通常由下式表示R[(OCnH2n)zOH]a其中R是氫或多價(jià)烴基；a是等于R的價(jià)數(shù)的整數(shù)(即1或2至6至8)，每個(gè)n是整數(shù)2-4，包含2、4(優(yōu)選3)，每個(gè)z是整數(shù)2-200，優(yōu)選15-100。
另一類含活性氫的材料是填充聚醚多元醇，用聚脲多元醇或聚聯(lián)亞氨基二碳酰胺多元醇代表。它們是在多元醇內(nèi)在原位通過(guò)二異氰酸酯與二胺的反應(yīng)形成，通過(guò)加成聚合組合起來(lái)形成聚脲多元醇，或者通過(guò)二異氰酸酯與肼的反應(yīng)，組合起來(lái)形成聚聯(lián)亞氨基二碳酰胺多元醇。在該過(guò)程中會(huì)部分地發(fā)生與聚醚鏈的羥基的組合。以此方式獲得的穩(wěn)定分散液稱為PHD聚醚，其中PHD表示下述重復(fù)單元的物質(zhì)-R-NH-CO-NH-(R′)n-NH-CO-NH-R-另一種含活性氫的物質(zhì)是接枝聚醚多元醇，通過(guò)在多元醇內(nèi)烯鍵式不飽和單體聚合的獲得，如美國(guó)專利№3383351所述，其內(nèi)容參考結(jié)合于此。制備這中組合物的合適單體包括丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、1，1-二氯乙烯和其他烯鍵式不飽和單體，如上述美國(guó)專利所述。合適的多元醇包括上面描述和列出的和美國(guó)專利所述的那些多元醇。多元醇聚合物組合物可以含有約1-70重量％、優(yōu)選約5-50重量％、最優(yōu)選約10-40重量％在多元醇內(nèi)聚合的單體。這樣的組合物可以在40-150℃溫度下、在自由基聚合催化劑例如過(guò)氧化物、過(guò)硫酸鹽、過(guò)碳酸鹽、過(guò)硼酸鹽和偶氮化合物存在條件下在所選擇的多元醇內(nèi)方便地聚合單體而制得。
另外的含活性氫的化合物是芳香酯、脂肪酯和環(huán)酯聚合物。芳香酯一般是聚鄰苯二甲酸二乙二醇酯多元醇，例如購(gòu)自Stepan Company的StepanpolPS20-200A，StepanpolPS2402和StepanpolPD-200LV。脂肪酯一般由二乙二醇與己二酸制成，例如購(gòu)自Inolex chemical公司的Lexorez1100-220和購(gòu)自WitcoCorporation的Fomrez 11-225。由至少一種環(huán)酯單體制備環(huán)酯聚合物在專利文獻(xiàn)中有很多記載，示范性的專利有美國(guó)專利№3021309-3021317、3169945和2962524。合適的環(huán)酯單體包括而不局限于δ-戊內(nèi)酯、ε-己內(nèi)酯、ζ-庚內(nèi)酯、單烷基-戊內(nèi)酯，例如單甲基-、單乙基-和單己基-戊內(nèi)酯。
環(huán)酯/環(huán)氧烷共聚物也可以這樣來(lái)制備，在惰性的正常液態(tài)飽和脂肪烴載體例如庚烷和作為催化劑的五氟化磷存在條件下，在例如約80℃的高溫，將包含環(huán)酯和環(huán)氧烷單體、界面活性劑例如固態(tài)的較高分子量聚(乙烯基硬脂酸酯)或甲基丙烯酸月桂酸酯/氯乙烯共聚物(在環(huán)己酮中的30℃的比濃粘度約為0.3-1.0)的混合物進(jìn)行反應(yīng)。
優(yōu)選的含活性氫的組分是包含聚醚多元醇和聚酯多元醇的多元醇混合物。優(yōu)選的聚醚多元醇包括聚氧化烯二醇和三醇、聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯二醇和三醇、以及它們的混合物。優(yōu)選的聚酯多元醇是己內(nèi)酯基的。具體地說(shuō)多元醇組分被制成形成寬范圍的模量。還可以加入鏈擴(kuò)展劑和交聯(lián)劑至這樣的程度，使這樣的鏈擴(kuò)展劑和交聯(lián)劑是低VOC。示范性的鏈擴(kuò)展劑和交聯(lián)劑是低分子量二醇，例如鏈烷二醇和二烯二醇和/或多元醇，優(yōu)選三醇和四醇，分子量約為80-450。鏈擴(kuò)展劑和交聯(lián)劑的用量為0.5-20重量％，優(yōu)選10-15重量％，以多元醇的總重量為基準(zhǔn)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，多元醇組分包含一種分子量約為2000-3500環(huán)氧乙烷封端的氧化聚醚二醇或其混合物；一種分子量約為1000-3000的氧化聚醚二醇或其混合物；一種分子量約為400-600的聚酯二醇或其混合物。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，多元醇組分包含一種分子量約為400-600的聚酯二醇或其混合物，一種具有聚苯乙烯和聚丙烯腈接枝物的分子量約為1500-4000的聚醚二醇或其混合物。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多元醇組分包含一種低分子量二元醇或它們的混合物，包括而不局限于3-甲基-1，5-戊二醇和2-甲基-1，3-丙二醇；一種分子量約為500-2000的聚環(huán)氧丙烷二醇或其混合物；一種分子量約為2000-4000的聚環(huán)氧丙烷二醇或其混合物；一種分子量約為400-600的聚己內(nèi)酯基二醇或其混合物。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，多元醇組分包含一種分子量約為50-250的低分子量二醇或其混合物；一種分子量約為1500-4000的氧化聚醚二醇或其混合物；一種分子量約為400-600的聚酯二醇或其混合物；一種分子量約為1500-4000的具有聚苯乙烯和聚丙烯腈接枝物的聚醚三醇或其混合物。
多元醇或多元醇的混合物的羥基數(shù)目可以在很寬范圍內(nèi)變化。多元醇或其混合物(如果使用其他交聯(lián)添加劑還包括它們)的羥基數(shù)目通常可以是28-1250和更多，優(yōu)選約為45-200。羥基值定義為完全中和由1克多元醇或多元醇的混合物在有或沒(méi)有其他交聯(lián)添加劑條件下制備的完全乙?；难苌锏乃猱a(chǎn)物所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。羥基值也可以由下式定義OH=56.1×1000×fM.W.]]>其中OH是多元醇的羥基值，f是平均官能度即每個(gè)多元醇分子的平均羥基數(shù)。M.W.是多元醇的平均分子量。
使用的確切多元醇或多種多元醇依賴于聚氨酯泡沫材料的最終用途。多元醇組分的變化也可以產(chǎn)生寬范圍的模量和韌性。合適地選擇分子量和羥基值就會(huì)形成柔軟的泡沫材料。當(dāng)用于柔軟泡沫材料配制物中時(shí)，包含交聯(lián)劑(如果使用)的多元醇或多種多元醇優(yōu)選具有約為28-1250或更大的羥基值。這樣的上下限不是限制性的，而是僅用于說(shuō)明可以使用的多元醇的許多種可能的組合。
可以采用各種表面活性劑，目的是穩(wěn)定泡沫，有機(jī)硅氧烷表面活性劑是優(yōu)選的。一種優(yōu)選的有機(jī)硅氧烷表面活性劑是基本由SiO2(硅酸鹽)單元和(CH3)3SiO0.5(三甲基甲硅烷氧基)單元組成的共聚物，所述硅酸鹽與三甲基甲硅烷氧基單元的摩爾比為0.8∶1-2.2∶1，優(yōu)選1∶1-2.0∶1。另一種優(yōu)選的有機(jī)硅氧烷表面活性劑穩(wěn)定劑是部分交聯(lián)的硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物及其混合物，其中硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段通過(guò)硅碳鍵連接，或通過(guò)硅氧碳鍵連接。硅氧烷嵌段包含烴-硅氧烷基，每個(gè)嵌段平均有至少兩種價(jià)的硅組合在所述鍵內(nèi)。至少一部分聚氧化烯嵌段包含氧化烯基團(tuán)而且是多價(jià)的，即每嵌段有至少兩種價(jià)的碳和/或與碳連接的氧組合在所述鍵內(nèi)。其余的任何聚氧化烯嵌段都包含氧化烯基團(tuán)，而且是單價(jià)的，即每嵌段僅有一種價(jià)的碳或與碳連接的氧組合在所述鍵內(nèi)。另外，也可以使用常規(guī)的有機(jī)聚硅氧烷—聚氧化烯嵌段共聚物，例如美國(guó)專利№2,834,748，2,846,458，2,868,824，2,917,480和3,057,901所述的那些。在本發(fā)明中用作泡沫穩(wěn)定劑的有機(jī)硅氧烷聚合物的用量能夠在寬的范圍內(nèi)變化，例如0.5-10重量％或更多，以活性氫組分的重量為基準(zhǔn)。優(yōu)選地，泡沫材料配制物中有機(jī)硅氧烷共聚物的含量在1.0-6.0重量％范圍內(nèi)變化，基準(zhǔn)同上。
催化劑包括各種無(wú)機(jī)金屬化合物和包含某些有機(jī)基團(tuán)的金屬化合物。優(yōu)選金屬的乙酰丙酮化物，以下述金屬為基礎(chǔ)，例如鋁、鋇、鎘、鈣、鈰(III)，鉻(III)，鈷(II)，鈷(III)，銅(II)，銦，鐵(II)，鑭，鉛(II)，錳(II)，錳(III)，釹，鎳(II)，鈀(II)，鉀，釤，鈉，鋱，鈦，釩，釔，鋅和鋯。一種普通的催化劑是二(2，4-戊二酮)鎳(II)(也稱為乙酰丙酮鎳或二乙酰丙酮鎳)和它們的衍生物，例如二乙腈二乙酰丙酮鎳，二苯基腈二乙酰丙酮鎳，二(三苯基膦)二乙?；阴１嚨?。由于乙酰丙酮鐵相對(duì)穩(wěn)定、催化活性良好而且無(wú)毒，而特別優(yōu)選使用。金屬的乙酰丙酮化物最方便是通過(guò)預(yù)先溶解于合適的溶劑中來(lái)加入，所述溶劑是例如二丙二醇或其他含羥基的化合物，該化合物隨后參與反應(yīng)并成為最終產(chǎn)物的一部分。
加入到金屬的乙酰丙酮化物中的是乙酰丙酮(2，4-戊二酮)，如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利№5,733,945(Simpson)所述，該專利參考結(jié)合于此。發(fā)現(xiàn)乙酰丙酮能夠用來(lái)在獲得合適混合和流延所需的較低溫度下延遲或抑制正常的反應(yīng)性金屬乙酰丙酮化物。也就是說(shuō)，乙酰丙酮提供熱潛伏期，容許所要求的混合、流延和其他步驟的時(shí)間，并避免低溫加工中有害的過(guò)早固化。但是，隨著材料在幾個(gè)加熱區(qū)固化和聚氨酯混合物的溫度升高，就排出乙酰丙酮。隨著乙酰丙酮的脫除及其相關(guān)的延遲功能的消失，金屬的乙酰丙酮化物就恢復(fù)其正常的高反應(yīng)性，會(huì)在聚氨酯反應(yīng)終點(diǎn)提供非常高的催化性能。該高反應(yīng)性后來(lái)在過(guò)程循環(huán)中是有利的，能提高的物理性能例如耐壓縮形變性。金屬的乙酰丙酮化物與乙酰丙酮的重量比通常為2∶1。液相內(nèi)催化劑的含量?jī)?yōu)選0.01-1.0重量份，以100重量份活性氫化合物為基準(zhǔn)。
可采用但優(yōu)選采用的組分包括阻燃填料和抗氧化劑組合物。代替本行業(yè)內(nèi)通常使用的會(huì)引起起霧和放氣的鹵化和/或磷基阻燃劑添加劑，采用低VOC組分與阻燃填料的組合物，就有利地使固化組合物具有阻燃性。合適的阻燃填料包括例如蜜胺氰尿酸酯、氧化鋁三水合物或含有所述物質(zhì)中一種的組合物。本行業(yè)內(nèi)的普通技術(shù)人員根據(jù)阻燃度、配制物的可加工性和所要求的泡沫材料的性能，可以容易地確定填料的有效量。這有效量通常約為不含異氰酸酯組分(即下表2中所示的“多元醇組分”)的混合物的大約10-40重量％。
一個(gè)意外的特征，是合適地選擇抗氧化劑可以提高耐高溫性能，同時(shí)具有低的起霧性和放氣性。例如BHT是常用的抗氧化劑，它在室溫是固態(tài)，但是在略微高的溫度下會(huì)升華，因此放氣。當(dāng)用酚和胺基抗氧化劑的組合物，例如購(gòu)自CibaSpecialty Chemicals的商品IRGANOX 1135和IRGANOX 5057代替BHT時(shí)，就會(huì)提高耐高溫性，同時(shí)降低起霧性和放氣性。有效量約為0.05-0.25重量％IRGANOX 1135抗氧化劑和約為0.005-0.07重量％IRGANOX 5057，優(yōu)選約為0.07-0.10重量％IRGANOX 1135，和優(yōu)選約為0.015-0.03重量％多元醇組分。
其他可用的添加劑可以在制備過(guò)程中加入到聚氨酯泡沫混合物中。能夠使用的例如常規(guī)使用的添加劑如其他填料(二氧化硅，滑石粉，碳酸鈣，粘土等)，染料，顏料(例如二氧化鈦和氧化鐵)等。使用受阻胺光穩(wěn)定劑還賦予耐紫外光性能。
可以采用少量輔助發(fā)泡劑?？梢允褂美绺叻悬c(diǎn)例如沸點(diǎn)高于40℃的氟烴。具體的氟烴包括例如1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和四氯二氟乙烷、四氯單氟乙烷的同分異構(gòu)體等。也可以使用其他的輔助發(fā)泡劑例如少量水，盡管它不是必需的，目的是在要求額外發(fā)泡的情形下，在加熱固化期間提供額外的發(fā)泡。
本發(fā)明新穎泡沫的氣相最優(yōu)選是空氣，因?yàn)槠鋬r(jià)廉而且容易獲得。但是，如果需要，也可以使用其他氣體，該其他氣體在環(huán)境條件下是氣態(tài)，而且基本對(duì)液相的任何組分都呈惰性或不與它們反應(yīng)。這些其他氣體包括例如氮、二氧化碳、甚至在環(huán)境溫度通常為氣態(tài)的氟烴。惰性氣體通過(guò)在高剪切設(shè)備例如Hobart混合器或Oakes混合器內(nèi)機(jī)械拍打液相而加入到液相內(nèi)。該氣體能夠在Oakes混合器的正常操作壓力下加入，或能夠在Hobart混合器的拍打或攪打作用下從上部氣氛中吸入。機(jī)械拍打操作優(yōu)選在壓力不大于或等于100-200p.s.i.g下進(jìn)行。但是，重要的是要注意使用常規(guī)的容易得到的混合設(shè)備，而不需特別的設(shè)備。拍打進(jìn)入液相內(nèi)的惰性氣體的量應(yīng)當(dāng)足以提供這樣的泡沫，它在環(huán)境氣氛壓力下的密度小于或等于45％、優(yōu)選小于或等于35％發(fā)泡前液相的密度。機(jī)械拍打在Oakes混合器內(nèi)進(jìn)行數(shù)秒鐘至1分鐘，或在Hobart混合器中進(jìn)行3-30分鐘，或在所用的混合設(shè)備內(nèi)進(jìn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間得到所要求的泡沫密度。
由機(jī)械拍打操作產(chǎn)生的泡沫基本是化學(xué)穩(wěn)定的，而且是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的，但是在環(huán)境溫度例如10℃-40℃容易制作成形。固化泡沫材料的密度通常約為10-50pcf，優(yōu)選約為12-30pcf。
在一個(gè)優(yōu)選的特征是由上述組合物形成的泡沫材料是阻燃的，其HBF的等級(jí)為UL-94，和/或通過(guò)MVSS №302。該泡沫材料用SAE J1756測(cè)得是低起霧性的，按ASTM E595測(cè)得是低放氣性的，即該泡沫材料在125℃保持24小時(shí)后重量損失小于1％，優(yōu)選小于0.8％。
該泡沫材料是韌性的，由相對(duì)于模量的高伸長(zhǎng)率反映出來(lái)，由25％CFD、高拉伸強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率和高撕裂強(qiáng)度反映出來(lái)。優(yōu)選的CFD值。韌性也由下述的高拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度反映出來(lái)。

固化的制品優(yōu)選罩印上一層紫外光可固化的丙烯酸類組合物，以避免材料在制造和/或使用期間自身粘接起來(lái)。
由這些組合物制成的泡沫材料可用于例如交通工具行業(yè)，例如汽車、飛機(jī)和造船工業(yè)，在空腔中用泡沫材料填充的制冷工業(yè)和建筑工業(yè)，例如板材和控制板，作為夾層組件的中間層，或用于泡沫材料填充的制冷機(jī)和冷凍機(jī)殼體。此聚氨酯泡沫材料也適用作密封物和襯墊，用于振動(dòng)阻尼，和用作絕緣材料，例如用作管道或加熱系統(tǒng)的絕緣層材料，用作墻的襯層、住房組件、緩沖材料、扶手、頭靠、設(shè)備的安全罩和中央控制臺(tái)。
所述聚氨酯泡沫材料進(jìn)一步用下述一些非限制性實(shí)施例來(lái)描述實(shí)施例化學(xué)品、來(lái)源和其說(shuō)明列于下表1表1


按下述方式配制具有下表2和3中組成的聚氨酯泡沫材料。將所有組分(活性氫組分、催化劑和添加劑(部分A)混合，并在干燥氮?dú)鈼l件下裝入帶攪拌的一個(gè)容器內(nèi)。接著將該混合物以受控的流量泵送至高剪切Oakes類型混合頭。將異氰酸酯(部分B)另行泵送入混合頭。將干燥空氣引入混合頭，此時(shí)采用Matheson氣體流量控制器來(lái)調(diào)節(jié)流量，使固化材料具有所要求的密度，通常約為20pcf?；旌喜l(fā)泡后，將該組合物流延到這樣的有涂層的剝離紙上，該紙?jiān)诖酥皠偼ㄟ^(guò)275-300°F的高空氣流烘箱進(jìn)行了干燥。然后，將此流延的泡沫材料在輥涂機(jī)上的刮刀(KOR)下通過(guò)，將泡沫材料鋪展成所要求的厚度。然后，將此流延的泡沫材料通過(guò)一加熱壓板(上面400°F，下面250-375℃)進(jìn)行固化，再冷卻。將這樣制成的泡沫材料進(jìn)行如下測(cè)試。
由壓縮力偏轉(zhuǎn)(CFD)所反映的模量，是在Instron材料試驗(yàn)機(jī)上采用疊成厚度最少為0.250英寸，通常約為0.375英寸的一些2英寸×2英寸沖切樣品，裝在試驗(yàn)機(jī)底部的20000磅的樣品槽中來(lái)測(cè)試。計(jì)算將樣品壓縮至起始厚度的25％所需要的每平方英寸上的力(psi)來(lái)測(cè)得CFD。
采用裝有50磅負(fù)荷槽的Instron材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度和伸長(zhǎng)率，根據(jù)厚度和密度采用10-21磅范圍的負(fù)荷。拉伸強(qiáng)度(psi)按樣品斷裂時(shí)每英寸寬度上的力除以樣品厚度。計(jì)算伸長(zhǎng)率是斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率。
采用裝有50磅負(fù)荷槽的Instron材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試撕裂強(qiáng)度，根據(jù)樣品的厚度和密度采用2、5或10磅的負(fù)荷范圍。撕裂強(qiáng)度(psi)按所施加的撕裂力除以樣品厚度計(jì)算。
耐溫性按暴露于140℃22小時(shí)后的CFD損失百分率測(cè)得。
放氣性按ASTM E595測(cè)得或通過(guò)測(cè)定樣品在125℃保持24小時(shí)的重量損失百分率測(cè)得。
起霧性能根據(jù)SAE J1756(100℃3小時(shí))測(cè)定。
阻燃性根據(jù)FMVSS302測(cè)定。
表2對(duì)比了本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例，可見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例放氣性和可燃性很低，但是韌性和耐溫性也較低。
表2


*采用相似多元醇配制物的現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比例表3對(duì)比了本發(fā)明的實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例，可見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例韌性良好，但是放氣性和/或可燃性較高。
表3


*采用相似多元醇配制物的現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比例由表2可知，即使不存在含磷或含鹵的阻燃劑，使用氧化鋁三水合物和低VOC組分也會(huì)使組合物具有阻燃性。將低VOC組分與不含磷或鹵的阻燃劑組合使用，還會(huì)使組合物具有低的放氣性和起霧性。
樣品1是本發(fā)明的配制物，它形成很軟的材料(一般CFD＝2.6)，然而，它仍然是韌性的，可由拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度反映出來(lái)。樣品2和3具有一般的CFD5.5，樣品4和5具有一般的CFD10，樣品6和7具有一般的CFD18，樣品8和9具有一般的CFD55。樣品1、3、5、7和9根據(jù)本發(fā)明由包含i平均值(官能度)為2.2的異氰酸酯組分的配制物制成。對(duì)比例2、4、6和8(分別與3、5、7和9對(duì)比)由包含i平均值(官能度)為2.3的異氰酸酯組分的配制物制成。分別比較對(duì)比樣品2、4、6和8與樣品3、5、7和9，顯示出樣品3、5、7和9由拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度反映的韌性有提高。這些結(jié)果說(shuō)明，對(duì)于多種活性氫組分配制物，使用i平均值(官能度)為2.2的異氰酸酯組分會(huì)形成韌性提高的材料。
樣品1、3、5、7和9根據(jù)本發(fā)明由包含苯酚和胺組合抗氧化劑的配制物制成。對(duì)比樣品2、4、6和8(分別與3、5、7和9對(duì)比)由包含BHT抗氧化劑的配制物制成。分別比較對(duì)比樣品2、4、6和8與樣品3、5、7和9，顯示出樣品3、5、7和9的耐高溫性有提高，這一點(diǎn)可由140℃加熱老化22小時(shí)后CFD的損失％反映出來(lái)。這些結(jié)果說(shuō)明，對(duì)于多種活性氫組分的配制物，使用苯酚-胺組合的抗氧化劑會(huì)形成耐溫性提高的材料。
對(duì)比樣品10、11、12和13由包含i平均值(官能度)為2.15的碳化二亞胺基異氰酸酯組分的配制物制成，但是具有高的放氣性。分別比較對(duì)比樣品10、11、12和13與樣品3、5、7、和9，可見(jiàn)樣品3、5、7、和9，在韌性相同或提高的情況下放氣性、起霧性和阻燃性有提高或者韌性有提高。這些結(jié)果說(shuō)明，對(duì)于多種活性氫組分的配制物，使用i平均值(官能度)為2.2的非VOC異氰酸酯組分可形成韌性提高的材料下表4中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，也可以使用聚脲多元醇制備韌性的阻燃聚氨酯泡沫材料。
表4


下表5中樣品19-23的數(shù)據(jù)說(shuō)明，配制物中的蜜胺氰尿酸酯也可以形成韌性阻燃的泡沫材料。樣品24-26的數(shù)據(jù)說(shuō)明的是i的平均值為2.20-2.25的配制物。
表5


雖然說(shuō)明和描述了一些優(yōu)選的實(shí)施方式，但是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情形下，可以進(jìn)行各種變化和改變。因此要明白，上述描述僅是說(shuō)明性地描述了本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯泡沫材料，它由包含下述組分的可發(fā)泡組合物形成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，該組分的平均異氰酸酯官能度為2.00-2.25，包括兩端的值；含活性氫的低VOC組分，它能充分地與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；表面活性劑組合物；催化劑組合物，該組合物在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性；該泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％。
2.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述多異氰酸酯組分的化學(xué)式為Q(NCO)i，其中Q是i價(jià)的有機(jī)芳香基，i的平均值為2.20-2.25，包括兩端的值。
3.如權(quán)利要求2所述的泡沫材料，其特征在于所述有機(jī)多異氰酸酯組分是平均異氰酸酯官能度為2.20的聚合的二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯。
4.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚醚多元醇、接枝的聚醚多元醇、填充的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚脲多元醇或包含至少一種上述多元醇的組合物。
5.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚氧化烯二醇、聚氧化烯三醇、聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯二醇、聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯三醇、聚脲多元醇、聚聯(lián)二脲多元醇、聚酯多元醇或包含至少一種上述多元醇的組合物。
6.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含至少兩種分子量不同的聚氧化烯二醇和聚酯多元醇。
7.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯二醇、聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯三醇和聚酯多元醇。
8.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚氧化烯二醇、聚苯乙烯和/或聚丙烯腈接枝到聚合物鏈上的聚氧化烯三醇、增鏈劑二醇和聚酯多元醇。
9.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚氧化烯二醇、聚氧化烯三醇、增鏈劑二醇和聚酯多元醇。
10.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含聚聯(lián)二脲多元醇、聚氧化烯二醇、增鏈劑二醇和聚酯多元醇。
11.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫組分還包含分子量約為80-400的低分子量多元醇增鏈劑。
12.如權(quán)利要求4所述的泡沫材料，其特征在于所述活性氫組分包含分子量約為2000-3500環(huán)氧乙烷封端的氧化聚醚二醇；分子量約為1000-3000的氧化聚醚二醇；分子量約為400-600的聚酯二醇。
13.如權(quán)利要求7所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫組分包含分子量約為400-600的聚酯二醇，一種具有聚苯乙烯和聚丙烯腈接枝物的分子量約為1500-4000的聚醚二醇或其混合物。
14.如權(quán)利要求7所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分是低分子量二元醇，包括而不局限于3-甲基-1，5-戊二醇和2-甲基-1，3-丙二醇；分子量約為500-2000的聚環(huán)氧丙烷二醇；分子量約為2000-4000的聚環(huán)氧丙烷二醇；分子量約為400-600的聚己內(nèi)酯基二醇。
15.如權(quán)利要求14所述的泡沫材料，其特征在于所述低分子量二醇包含3-甲基-1，5-戊二醇和2-甲基-1，3-丙二醇。
16.如權(quán)利要求7所述的泡沫材料，其特征在于所述含活性氫的組分包含分子量約為50-250的低分子量二醇；分子量約為1500-4000的氧化聚醚二醇；分子量約為400-600的聚酯二醇；和分子量約為1500-4000的具有聚苯乙烯和聚丙烯腈接枝物的聚醚三醇。
17.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述非異氰酸酯組分的羥基數(shù)目約為28-1250。
18.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述多異氰酸酯與活性氫的比率約為0.8-1.2。
19.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述多異氰酸酯與活性氫的比率為1.0-1.05，包括兩端的值。
20.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述表面活性劑組合物、催化劑組合物或這兩者是低VOC的。
21.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它還包含填料。
22.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它還包含低VOC填料。
23.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它還包含阻燃填料。
24.如權(quán)利要求23所述的泡沫材料，其特征在于所述阻燃填料是低VOC的非鹵化填料。
23.如權(quán)利要求22所述的泡沫材料，其特征在于所述填料是蜜胺氰尿酸酯、氧化鋁三水合物或包含一種上述填料的混合物。
25.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它還包含丙烯酸類外涂層。
26.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它還包含低VOC抗氧化劑組合物。
27.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述泡沫材料符合FMVSS302。
28.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
29.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
30.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
31.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
32.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
33.如權(quán)利要求1所述的泡沫材料，其特征在于所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約0.8重量％。
34.一種聚氨酯泡沫材料，它由基本由下述組分組成的可發(fā)泡組合物形成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，該組分的平均異氰酸酯官能度為2.00-2.25，包括兩端的值；含活性氫的低VOC組分，它能充分地與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；低VOC表面活性劑；低VOC非鹵化的阻燃填料；低VOC催化劑，該催化劑在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性，所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％，該泡沫材料通過(guò)MVSS 302。
35.如權(quán)利要求34所述的泡沫材料，其特征在于所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約0.8重量％。
36.一種聚氨酯泡沫材料，它由基本由下述組分組成的可發(fā)泡組合物形成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，該組分的平均異氰酸酯官能度為2.00-2.25，包括兩端的值；含活性氫的低VOC組分，它實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；低VOC表面活性劑；低VOC非鹵化的阻燃填料；低VOC抗氧化劑混合劑；低VOC催化劑，該催化劑在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性，所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％，該泡沫材料符合FMVSS標(biāo)準(zhǔn)302。
37.如權(quán)利要求36所述的泡沫材料，其特征在于所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約0.8重量％。
38.一種聚氨酯泡沫材料，它由基本由下述組分組成的可發(fā)泡組合物形成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，該組分的平均異氰酸酯官能度為2.00-2.25，包括兩端的值；含活性氫的低VOC組分，它實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；低VOC表面活性劑；低VOC非鹵化的阻燃填料；低VOC催化劑，該催化劑在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性，所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％，該泡沫材料通過(guò)MVSS 302；其中所述的泡沫材料還具有以下性能
39.如權(quán)利要求38所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
40.如權(quán)利要求38所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
41.如權(quán)利要求38所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
42.如權(quán)利要求38所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
43.一種聚氨酯泡沫材料，它由基本由下述組分組成的可發(fā)泡組合物形成低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分，該組分的平均異氰酸酯官能度為2.00-2.25，包括兩端點(diǎn)；含活性氫的低VOC組分，它實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯；低VOC表面活性劑；低VOC非鹵化的阻燃填料；低VOC抗氧化劑混合劑；低VOC催化劑，該催化劑在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性，所述泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％，該泡沫材料通過(guò)MVSS 302；所述的泡沫材料具有以下性能
44.如權(quán)利要求43所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
45.如權(quán)利要求43所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
46.如權(quán)利要求43所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
47.如權(quán)利要求43所述的泡沫材料，其特征在于它具有以下性能
48.一種制造韌性阻燃聚氨酯泡沫材料的方法，它包括使異氰酸酯官能度為2.00-2.25的低VOC有機(jī)多異氰酸酯組分與包含以下組分的混合物反應(yīng)低VOC的含活性氫的組分，該組分實(shí)質(zhì)上能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯，表面活性劑組合物，催化劑組合物，該催化劑在所述可發(fā)泡組合物固化過(guò)程中具有顯著的催化活性；通過(guò)機(jī)械敲打該反應(yīng)混合物將惰性氣體分散于其中形成泡沫；固化所述泡沫混合物，形成固化的聚氨酯泡沫材料，此泡沫材料按ASTME595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于約1重量％。
全文摘要
制備耐溫、阻燃、韌性聚氨酯泡沫材料用的組合物，它包含低VOC多異氰酸酯組分、含活性氫的低VOC組分、表面活性劑組合物和催化劑組分，其中所述的異氰酸酯是低官能度異氰酸酯，含活性氫的低VOC組分能與低官能度異氰酸酯反應(yīng)形成聚氨酯，此泡沫材料按ASTM E595測(cè)得的總質(zhì)量損失低于1重量％。此泡沫材料可用作例如襯墊材料。
文檔編號(hào)C08J9/30GK1454227SQ01811972
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者S·納拉亞南, S·S·辛普森 申請(qǐng)人:世界財(cái)產(chǎn)股份有限公司