專利名稱：聚氨酯墊片及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體涉及聚氨酯墊片以及用于形成此類聚氨酯墊片的方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯泡沫已經(jīng)被用于形成各種行業(yè)中的密封件以及墊片，如汽車行業(yè)、器具行業(yè)、航空行業(yè)、以及電子行業(yè)。聚氨酯泡沫可以通過不同的技術(shù)來形成墊片，例如現(xiàn)場發(fā)泡法、模制法、或傳遞模制法。此外，聚氨酯能以從高密度至低密度變化的多種密度進行使用。具體地，聚氨酯可以使用一種二組分系統(tǒng)或一種一組分系統(tǒng)來形成。在一種常規(guī)的二組分系統(tǒng)中，在立即使用之前將一種多元醇組分與一種二異氰酸酯組分進行混合。照這樣，二組分系統(tǒng)具有的缺點包括與對這些組分的化學(xué)計量混合進行嚴格控制相關(guān)的困難以及與用來防止該聚氨酯在一種分配系統(tǒng)中固化的清潔管線以及清潔設(shè)備有關(guān)的困難。替代地，可以使用一組分聚氨酯系統(tǒng)，它們常規(guī)地是在水的存在下固化。一組分聚氨酯的組分可以在分配之前與水進行混合或者可以在分配之后被濕態(tài)固化。濕態(tài)固化的一組分聚氨酯泡沫常規(guī)地依賴于協(xié)助固化的高濕度箱。此類高濕度箱在生產(chǎn)大數(shù)目組分的工廠占據(jù)了顯著量的空間。此外，此類高濕度箱利用了顯著量的能量既在箱內(nèi)維持高溫并且又在箱內(nèi)通過蒸發(fā)濕氣而維持高濕度。在對能量生產(chǎn)的環(huán)境影響日益關(guān)注的時候，高濕度箱的顯著能量利用對制造廠的環(huán)境影響具有負面影響。此外，高濕度箱設(shè)備代表著顯著的投資成本。照這樣，對一種改善的聚氨酯墊片以及制造這樣一種墊片的方法將是令人希望的
發(fā)明內(nèi)容


通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。圖1包括用于形成墊片的一種示例性應(yīng)用系統(tǒng)的圖示。圖2包括用于形成墊片的一種示例性分配頭的圖示。圖3包括可以將墊片施于其上的一種示例性部件的圖示。圖4包括可以將墊片施于其上的一個示例性表面的圖示。圖5、圖6和圖7包括可以將墊片施加于其中的示例性凹槽的圖示。在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的事項。優(yōu)選實施方案的說明在一個具體實施方案中，一個墊片可以通過使一種一組分(K)的聚氨酯前體起泡、將該泡沫(froth)施加在一個物品表面上、并且外部施加水(如通過該泡沫的附近噴霧水)而形成。例如，可以將水噴灑在該物品的表面上或者該物品的凹槽內(nèi)，可以將該泡沫施加在該潮濕表面上，并且可以將額外的水施加在被分配的泡沫上。該泡沫可以被原位固化以形成一種具有的密度不大于500kg/m3的墊片。此外，該墊片的聚氨酯泡沫體(foam)可以具有一種開放或閉孔的構(gòu)型。具體地，可以在環(huán)境條件下在沒有人為升高的濕度時進行固化。這里，人為升高的溫度和濕度視為在超過40°C的溫度下大于65%的相對濕度。在另一個例子中，該泡沫包括一種IK聚氨酯前體，其具有量值為0. 2襯％至1. 8wt%的一種胺類催化劑。該一組分聚氨酯前體是一種多元醇與過量值的一種異氰酸酯組分的反應(yīng)產(chǎn)物，從而產(chǎn)生了以異氰酸酯基團封端的一種聚氨酯前體。在水的存在下，這些異氰酸酯基團的一部分被轉(zhuǎn)化為胺基團，它們將與剩余的異氰酸酯基團進行反應(yīng)而產(chǎn)生一種化學(xué)交聯(lián)的聚氨酯網(wǎng)絡(luò)。在這個過程中釋放的二氧化碳可以有助于該發(fā)泡過程。在一個實例中，該多元醇可以是一種聚醚型多元醇、一種聚酯型多元醇、其改性或接枝的衍生物、或它們的任意組合。一種合適的聚醚型多元醇可以通過以下過程來進行生產(chǎn)經(jīng)由環(huán)氧烷的雙金屬氰化物催化的聚插入作用(polyinsertion)、通過在堿氫氧化物或堿醇化物作為催化劑的存在下并且加入含鍵合形式的2至6個、優(yōu)選2至4個反應(yīng)性氫原子的至少一種引發(fā)劑分子時環(huán)氧烷的陰離子聚合作用、或者通過在路易斯酸(如五氯化銻或醚合三氟化硼)的存在下環(huán)氧烷的陽離子聚合。一種合適的環(huán)氧烷可以在亞烷基基團中包含2至4個碳原子。一個例子包括四氫呋喃、1，2-環(huán)氧丙烷、1，2-或2，3-環(huán)氧丁烷、 環(huán)氧乙烷、1，2_環(huán)氧丙烷、或它們的任意組合。這些環(huán)氧烷可以單獨地、依次的、或者作為混合物使用。具體地，可以使用1，2-環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的混合物，由此該環(huán)氧乙烷以10% 至50%的量使用作為環(huán)氧乙烷端嵌段因而得到的多元醇顯示出了超過70%的伯OH端基。 一種引發(fā)劑分子的例子包括水或二元的或三元的醇，如乙二醇、1，2-丙二醇以及1，3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙-1，4-二醇、甘油、三羥甲基丙烷、或它們的任意組合。合適的聚醚型多元醇如聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇具有的平均官能度為1. 5至4， 如 2 至 3，數(shù)均分子量為 800g/mol 至 25，000g/mol,如 800g/mol 至 14，000g/mol、特別是 2，000g/mol 至 9，OOOg/mol。在另一個實例中，該多元醇可以包括一種聚酯型多元醇。在一個示例性實施方案中，一種聚酯型多元醇是衍生自二元酸(如己二酸、戊二酸、富馬酸、琥珀酸或馬來酸)，或酸酐以及雙官能的醇，如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二縮二-或三-丙二醇、1-4 丁二醇、1-6 己二醇、或任意組合。例如，該聚酯型多元醇可以通過該二醇與該酸的縮合反應(yīng)而形成，其中副產(chǎn)物水連續(xù)去除?？梢允褂眯×康母吖倌艿拇?，如甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖或山梨糖醇或多糖來增大該聚酯型多元醇的支化?？梢酝ㄟ^一種酯交換反應(yīng)來使用簡單醇與酸的酯，其中將簡單的醇連續(xù)地去除(像水)并且用以上二醇中的一種或多種替代。另夕卜，聚酯型多元醇可以由芳香族酸來生產(chǎn)，如對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，3，5_苯甲酸、它們的酸酐，如鄰苯二甲酸酐。在一個具體的實例中，該多元醇可以包括一種烷基二醇的烷基酯。例如，該烷基二醇烷基酯可以包括三甲基戊二醇異丁酸酯，如2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇異丁酸酯。在一個具體實施方案中，該多元醇可以是一種具有至少兩個伯羥基的多官能的多元醇。例如，該多元醇可以具有至少三個伯羥基。在一個具體的例子中，該多元醇是具有的 OH數(shù)目在 5mg K0H/g 至 70mg K0H/g 范圍內(nèi)、如 IOmg K0H/g 至 70mg K0H/g 范圍內(nèi)、IOmg K0H/g至50mgK0H/g范圍內(nèi)、或甚至15mg K0H/g至40mg K0H/g范圍內(nèi)的一種聚醚多元醇。 在另一個實例中，該聚醚多元醇可以是接枝的。例如，該多元醇可以是一種用苯乙烯-丙烯
6腈接枝的聚醚多元醇。在另一個實例中，該多元醇可以包括多官能的如三官能的聚醚多元醇與接枝的多元醇(如具有接枝的苯乙烯-丙烯腈部分的一種聚醚多元醇)的一種共混物。具體地，該多元醇是一種聚醚多元醇，從巴斯夫公司(BASF Group)的Elastogran可得的商品名Lupranol 下可獲得。該異氰酸酯組分可以衍生自多種二異氰酸酯。一種示例性的二異氰酸酯單體可以包括甲苯二異氰酸酯、間亞苯基二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4， 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸六亞甲酯、異佛爾酮二異氰酸酯、多亞甲基多苯基二異氰酸酯、3，3' - 二甲基-4，4' -二亞苯基二異氰酸酯、3，3' - 二甲基-4，4' -二苯甲烷二異氰酸酯、3，3' -二氯_4，4' - 二亞苯基二異氰酸酯、或1，5-萘二異氰酸酯、它們的改性產(chǎn)物(例如碳二亞胺改性的產(chǎn)物或類似物)、或它們的任意組合。此類二異氰酸酯單體可以單獨地或者以至少兩個種類的混合物使用。在一個具體實例中，該異氰酸酯組分可以包括亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二異氰酸六亞甲酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、或它們的任意組合。在一個實例中，該異氰酸酯可以包括亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)。特別地，該異氰酸酯包括亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(MDI)或其衍生物。該二異氰酸酯可能具有約2. O至2. 9范圍內(nèi)的平均官能度，如2. O與2. 7之間的官能度。此外，該二異氰酸酯可能具有5%至35%的范圍內(nèi)、如在10%至30%的范圍內(nèi)的 NCO含量。在一個具體實施方案中，該異氰酸酯組分可以是一種改性的亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(MDI)。在另一個的實例中，一種二異氰酸酯可以包括多種二異氰酸酯的一種混合物，如多種改性的亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯的一種混合物。一種示例性的二異氰酸酯從巴斯夫公司的Elastogran可得的商品名Lupranate 下可獲得。此外，該IK聚氨酯前體可以包括一種催化劑。該催化劑可以包括一種有機金屬的催化劑、一種胺類催化劑、或它們的一種組合。例如，一種有機金屬的催化劑可以包括二月桂酸二丁基錫、鋰羧酸鹽、鈦酸四丁酯、鉍羧酸鹽、或它們的任意組合。該胺類催化劑可以包括一種叔胺如三丁胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N, N, N、， N、-四甲基乙二胺、五甲基二亞乙基三胺以及更高的同系物、1，4_ 二氮雜二環(huán)-[2，2，2]_辛烷、N-甲基-N' -二甲基氨乙基哌嗪、雙(二甲基氨基烷基)哌嗪、N，N-二甲基芐胺、N， N-二甲基芐環(huán)己胺、N，N-二乙基芐胺、雙(N，N-二乙基氨乙基)己二酸酯、N，N，N、，N、-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基-β-苯基乙胺、雙(二甲基氨基丙基)脲、雙(二甲基氨基丙基)胺、1，2_ 二甲基咪唑、2-甲基咪唑、單環(huán)以及二環(huán)的脒、雙(二烷氨基)烷基醚例如像雙(二甲基氨乙基)醚、具有多個酰胺基基團(如甲酰胺基團)的叔胺、或它們的任意組合。一種催化劑組分的另一個例子包括曼尼希堿類，包括仲胺如二甲胺，或醛如甲醛， 或酮如丙酮、甲基乙基甲酮或環(huán)己酮，或酚如苯酚、壬基酚或雙酚。具有就異氰酸酯基團而言的活性氫原子的叔胺形式的催化劑可以包括三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、 N-乙基二乙醇胺、N, N-二甲基乙醇胺、它們與環(huán)氧烷如環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物、 或仲-叔胺、或它們的任意組合。具有碳-硅鍵的硅胺(silamine)可以用作催化劑，例如 2，2，4-三甲基-2-硅雜嗎啉、1，3-二乙基氨甲基四甲基二硅氧烷、或它們的任意組合。在一個另外的例子中，該胺類催化劑是選自五甲基二亞乙基三胺、二甲基氨基丙胺、N，N’ - 二甲基哌嗪和二嗎啉基乙醚、N，N’ - 二甲基氨乙基-N-甲基哌嗪、JEFFCAT DM-70(N, N’ - 二甲基哌嗪與二嗎啉基乙醚的一種混合物)、咪唑類、三嗪類、或它們的任意組合。在一個具體實施方案中，該催化劑對于激活發(fā)泡反應(yīng)(如異氰酸酯與水的反應(yīng)) 是特別有用的。在一個實例中，該催化劑包括二嗎啉基二乙醚(DMDE)。在一個具體的實例中，該催化劑包括一種穩(wěn)定化形式的DMDEE。一種示例性組合物包括量值在50襯％到80襯％的范圍內(nèi)、如55襯％到75襯％的范圍、或者甚至60wt %到70wt %的范圍內(nèi)的該多元醇。該二異氰酸酯可以20wt %至35wt % 范圍內(nèi)、如22wt %至32wt %范圍內(nèi)、或甚至25wt %至30wt %范圍內(nèi)的量值被包括。該催化齊U，特別是一種增濕劑固化催化劑能以0. 2襯％到2. 0襯％范圍內(nèi)的、如0. 6襯％到1. 8wt% 的范圍、0. 8襯％至1. 8wt%范圍、或者甚至1. 0襯％到1. 5wt%的范圍內(nèi)的量值被包括。此外，該組合物可以包括添加劑，如顏料、表面活性劑、填充劑、增塑劑、防變黃劑、 穩(wěn)定劑、助黏附劑類、或它們的任何組合。在一個實例中，該組合物可以包括一種顏料。該顏料可以是有機或無機的并且可以照原樣或者作為預(yù)分散的濃縮物使用。在另一個實例中， 該顏料可以包括無機的金屬氧化物，如二氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化鋁、或它們的任意組合。在另一個實例中，該顏料可以包括碳黑或石墨。取決于該顏料的性質(zhì)，該顏料能以從 0. 01wt%M量值被包括。例如，可以按0. Iwt%到4wt%的范圍內(nèi)、如0. 01wt_J 3wt%的范圍、或者甚至0. 到0. 25wt%的范圍內(nèi)的量值包括一種顏料。此外，該配方可以包括一種或多種觸變劑，如合成的硅石或氧化鋁。例如，觸變劑能以0. 1 {%至5wt%范圍內(nèi)、如0. 5 1%至范圍內(nèi)、或甚至0. 5 1%至3wt%范圍內(nèi)的量值被包括。在一個示例性實施方案中，這些組分當(dāng)于20°C至100°C范圍內(nèi)的溫度下在干的條件下進行反應(yīng)時被共混。在一個實例中，在反應(yīng)開始時在延長的時間段期間加入該異氰酸酯組分，如在20分鐘時間段期間。在反應(yīng)之后，將該一組份的聚氨酯前體放入一個容器中并且限制與濕氣的接觸以防止過早固化。該一組份的聚氨酯前體可以具有至少3個月的架存壽命，如至少6個月。圖1包括由一種一組份聚氨酯前體所形成的泡沫來形成墊片的一種示例性應(yīng)用系統(tǒng)的圖示。例如，該系統(tǒng)100包括一個配置來將一組份聚氨酯前體分配到一個起泡裝置 110中的分配器102，該起泡裝置使該聚氨酯起泡并且將泡沫供至一個灑施機114。此外，該系統(tǒng)100可包括一個水源120，它將水供至灑施機114。該系統(tǒng)可以進一步包括處理物品表面的設(shè)備(未示出)。在一個實例中，分配器102分配來自一個容器106中的聚氨酯。例如，分配器102 可以包括一個活塞104并且可以對一種一組分聚氨酯前體加熱并增壓，從而迫使液化的聚氨酯前體穿過管或軟管108到達起泡裝置110。未起泡的一組分聚氨酯前體可以具有的在 40°C下測量的粘度是在SOI^a-s至250Pa-s的范圍內(nèi)，如301^1至200Pa_s、或甚至301^1 至150Pa-s。該起泡機構(gòu)110供應(yīng)低或高壓下的干凈的干氣體，如空氣或氮氣并且將該氣體與聚氨酯前體混合以形成一種泡沫。特別地，將該一組分聚氨酯加熱以減小粘度并供至起泡裝置110。形成的泡沫包括按體積計至少5%的惰性氣體，如按體積計至少10%、按體積計至少15%、或甚至按體積計至少20%。例如，該惰性氣體可以包括干空氣或氮氣?？梢詫⑴菽峙湓谖锲返谋砻嫔?、在物品的凹槽內(nèi)、或在模具之中。在一個實例中，該泡沫經(jīng)由管道或軟管112供至灑施機114的一個頭116。該泡沫從頭116的分配末端 118被分配。在一個具體的例子中，灑施機114能夠沿著多個軸移動，從而允許沿著復(fù)雜的路徑進行泡沫的涂布或分配。在一個實例中，該泡沫經(jīng)由管道或軟管122供至灑施機114的一個頭116。在分配泡沫時，也可以將水分配在所分配的泡沫附近，如在泡沫之下、在泡沫之上或者上方，或者兩者兼有。具體地，可以與泡沫同時地或者與泡沫的分配分開地施加(如噴灑)水。例如，圖2包括該灑施機的一個分配末端200的圖示。一個管或噴嘴204可以分配該聚氨酯泡沫。此外，噴嘴206、208和210可以將水分配在所分配的泡沫附近?？梢越?jīng)由供應(yīng)管線212、214和216將水供至噴嘴206、208和210。在所展示的這個實例中，配置來噴霧水的三個噴嘴(206、208和210)從分配平臺202延伸或與其相連。替代地，分配平臺202可以包括至少一個噴嘴來分配水，如至少兩個噴嘴、至少三個噴嘴、或甚至四個或更多個噴嘴。如圖2中所展示的，泡沫分配管或噴嘴204將泡沫218分配在一個表面上。泡沫 218可以被分配在一個平坦表面上或一個凹槽之中。噴嘴206在聚氨酯泡沫218的分配之前將水222分配在該表面上。此外，噴嘴，如噴嘴208和210，將水220分配在所分配的泡沫的附近，如在所分配的泡沫218之上或上面。在一個特別的例子中，這些水噴嘴(206、208和210)是以相等的間隔繞著平臺202 環(huán)圓周地分布的。這樣一種安排有助于將泡沫分配在復(fù)雜路徑上，從而在所分配的泡沫之前以及分配泡沫之后提供分配的水。替代地，這些噴嘴能以不相等的間隔或以距離泡沫分配管或噴嘴204的不同徑向距離進行安排。雖然未展示，但可以將物品的凹槽或表面進行預(yù)處理以增強固化的聚氨酯泡沫的結(jié)合。例如，可以將該物品進行預(yù)處理，如等離子體處理、磨削、化學(xué)蝕刻、或它們的一種組
I=I O具體地，這樣一種系統(tǒng)在將聚氨酯泡沫分配在具有不規(guī)則形狀的物品上時是有用的。如在圖3中所展示，一件物品302可以繞著物品302的周長包括一個凹槽304?？商娲兀梢詫⒃撆菽峙湓跊]有凹槽的一個物品302的一個平坦表面上。在一個具體的例子中，可以將包括一種一組分聚氨酯前體的泡沫分配在凹槽304內(nèi)。將水噴霧進凹槽304中， 將該泡沫施加在凹槽304的弄濕的表面上，并且將另外的水噴灑在所分配的泡沫上。雖然所展示的物品302類似于用于門板的一種插入件，但是可以分配泡沫以形成具有其他形狀的墊片。所提出的一組分泡沫系統(tǒng)在分配一種泡沫以就地固化并且在復(fù)雜的幾何體上形成墊片方面是特別有用的。如圖4中所展示，可以將該泡沫分配在具有多個相對于重力的取向的一個表面上。所示的箭頭代表重力的方向?？梢詫⑴菽峙湓谝环N表面上，如相對于重力的垂直方向呈水平的表面402或410上?？商娲兀梢詫⑴菽峙湓谄叫杏谥亓Ψ较虻谋砻嫔?，如表面404或408。此外，可以有利地將泡沫相對于重力分配在表面(如表面406)的下側(cè)。雖然所展示的分配系統(tǒng)可以將泡沫分配在沒有凹槽的表面上以形成一個墊片，但
9是也可以將該泡沫分配在凹槽中。圖5、圖6和圖7包括可以將聚氨酯泡沫分配于其中以形成一種現(xiàn)場發(fā)泡的墊片的示例性凹槽截面的圖示。例如，圖5包括泡沫被分配于其中并且被固化形成一個墊片504的一種正方形或矩形凹槽502。在一個替代實例中，凹槽602具有分層的截面，一種聚氨酯泡沫體分配于其中以形成一個墊片604。在圖7所展示的另一個例子中，凹槽702可以形成為一個“V”并且可以將聚氨酯泡沫分配進這個V型凹槽702中并固化以形成一個墊片704。不同截面的凹槽可以有益地向泡沫施加于其上的部件提供增強的結(jié)合。照這樣，可以想到替代的凹槽截面。在一個具體的例子中，該墊片可以在該部件的表面上延伸2mm至20mm的范圍，如2mm至IOmm的范圍、 2mm至8mm的范圍、或者甚至2mm至5mm的范圍。在一個具體實施方案中，所分配的泡沫在外部供應(yīng)的水的存在下可以具有不大于 20分鐘的消粘固化時間，如不大于15分鐘。此外，該泡沫可以具有不大于20分鐘的完全固化時間，如不大于15分鐘。如在此使用的，消粘固化時間和完全固化時間是在23°C以及 50 %相對濕度的條件下測定的。得到的泡沫體墊片可具有的根據(jù)ASTM D1056測量的密度為不大于350kg/m3，如不大于300kg/m3、或甚至不大于^Okg/m3。在一個實例中，該密度是在120kg/m3到350kg/m3 的范圍內(nèi)，如150kg/m3到300kg/m3的范圍、或者甚至170kg/m3到^Okg/m3的范圍。此外，該墊片可以展現(xiàn)出令人希望的機械特性，如斷裂伸長率、拉伸強度、壓縮變形、壓縮力、以及偏轉(zhuǎn)力。斷裂伸長率和拉伸強度是根據(jù)DIN 53571測量的。壓縮變形、壓縮力、以及偏轉(zhuǎn)力是根據(jù)ASTM D1667測量的。具體地，該墊片可以展現(xiàn)出至少70%的斷裂伸長率，如至少85%、或者甚至 100%。此外，該墊片可以展現(xiàn)出至少15N/cm2的拉伸強度，如至少18N/cm2、至少20N/cm2、 或者甚至22N/cm2。使用Hounsfield拉伸設(shè)備以30cm/min的伸長速度測試了伸長率以及拉伸長度。通過將IOcm長的樣品放在兩個有機硅涂覆的進而以4mm至5mm厚的玻璃板加頂?shù)腗ylar薄片之間測定了壓縮變形。在允許樣品于23°C以及50%相對濕度下松弛22小時之前，將這些Mylar薄片之間的距離減小至初始平均距離的75%并且原位維持M小時。具體地，該壓縮變形是不大于22%，如不大于18%，不大于16%，或甚至不大于15%。壓縮力以及偏轉(zhuǎn)力是根據(jù)ASTM D1667測量的。將IOcm長的樣品放在鋁板之間。 在30%處壓縮的力是將樣品壓縮至其初始高度的70%的力，并且60秒之后測量的30%處的偏轉(zhuǎn)力是將樣品維持在其初始高度的70%的力。在一個實例中，壓縮力是在ΙΟΝ/cm2至 50N/cm2的范圍內(nèi)，如ΙΟΝ/cm2至40N/cm2、或甚至20N/cm2至;35N/cm2。該偏轉(zhuǎn)力是在20N/ cm2 至 40N/cm2 的范圍內(nèi)，如 20N/cm2 至 35N/cm2、或甚至 20N/cm2 至 30N/cm2。此外，該墊片可以展示出使用肖氏00硬度計在完全固化的珠粒上測量的令人希望的硬度。例如，該墊片的肖氏00硬度可以是在30到60的范圍內(nèi)，如35到55的范圍、或者甚至40到50的范圍。此外，該泡沫展示出了令人希望的高寬比(H/W參數(shù))，從而在墊片中產(chǎn)生了令人希望的特性。該H/W參數(shù)是在23°C以及50%相對濕度下在一個發(fā)泡的并且完全固化的珠粒上測量的高寬比。將幾個20-cm長的珠粒擠出在一個有機硅涂覆的Mylar薄片上并且在標(biāo)準(zhǔn)條件下進行固化(55°C以及85% RH)。在測量之前將這些珠粒于23°C以及50%相對濕度下儲存一天。沿著樣品在三個位置測定該比率，并且將三個不同珠粒上的三個位置的平均值進行平均以確定該H/W參數(shù)。增大的H/W參數(shù)是令人希望的，因為該泡沫展現(xiàn)了更小的蔓延，從而在墊片中產(chǎn)生了每單位墊片寬度更大的高度。具體地，具有令人希望的H/W參數(shù)的泡沫利用更窄的凹槽來產(chǎn)生在表面上具有所希望高度的令人希望的墊片。具體地，本發(fā)明的一組分聚氨酯泡沫展現(xiàn)了至少0. 3的H/W參數(shù)，如至少0. 4、或甚至至少0. 5。該H/ W參數(shù)可以是不大于2. 0，如不大于0. 8。此外，該墊片展現(xiàn)出了固化后令人希望地低的水吸收。例如，該墊片具有的水吸收參數(shù)(定義為在環(huán)境條件下被泡沫吸收的水的重量百分比)為不大于15%，如不大于 10%。在一個具體實施方案，該墊片是用一種具有閉孔結(jié)構(gòu)的低密度泡沫體形成的。實例
以下例子中每一個使用自一種一組份聚氨酯得到的泡沫制備。該一組份聚氨酯是由60wt %與70wt %的聚醚多元醇的一種混合物形成，包括2/3的帶有28mg KOH/g羥基數(shù)的一種三官能聚醚多元醇以1/3的帶有20mg KOH/g羥基數(shù)的一種三官能的SAN接枝的聚醚多元醇，從Elastogran (BASF)可得到。此外，該一組分聚氨酯是由量值為25襯％至35襯％ 的一種異氰酸酯混合物形成的。該混合物包括79襯％的具有約11. 7的NC0%以及2. 2-2. 3 的官能度的一種改性的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、以及21襯％的具有約23的NC0% 以及2. 05的官能度的一種改性的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯，從Elastogran (巴斯夫公司)可得到。此外，該一組分聚氨酯以指明的量值包括催化劑雙_(2-(4-嗎啉基-)乙醚。此外，該一組分聚氨酯包括量值為約2. 5襯％至3. 0wt%的一種觸變的硅石(Areosil R200)、以及量值小于0. 5wt%的其他添加劑，如表面活性劑以及防變黃劑。密度是根據(jù)ASTM D1056測定的。拉伸強度和斷裂伸長率是根據(jù)DIN53571測量的。 壓縮變形、壓縮力、以及偏轉(zhuǎn)力是如以上描述的根據(jù)ASTMD1667測量的。硬度是使用肖氏00 硬度計測定并且該H/W是如以上所描述的進行測定。雖然以上定義的以及權(quán)利要求中的完全固化時間以及消粘固化時間是在23°C以及50%相對濕度下測定，但是這些實例在指明的溫度以及相對濕度下測量了消粘固化時間以及完全固化時間。
具體實施例方式實例1分別以量值為0. 27wt %,0. 68wt %、1. Olwt %、以及1. 35wt %的催化劑制備了樣品配制品。將這些樣品在三種條件下固化(A) 15°C和52% RH、⑶23°C和50% RH、以及 (C)55°C和85% RH。表1展示了在指定條件下固化的樣品的消粘以及完全的固化時間。表 權(quán)利要求
1.一種形成密封件的方法，該方法包括 由一種一組分聚氨酯前體制備一種泡沫； 將該泡沫施加于一件物品的一個表面上；并且與該泡沫同時地施加水，該泡沫固化形成一種具有不大于350kg/m3密度的粘至該物品的墊片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中固化該泡沫包括在環(huán)境條件下、在沒有人為的環(huán)境濕度時進行固化。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加該水包括將水施于該物品并且泡沫在水上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該施加水包括將水施加在該泡沫上。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該施加水包括單獨地施加水。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該泡沫具有不大于20分鐘的消粘固化時間。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該消粘固化時間是不大于15分鐘。
8.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該泡沫具有不大于30分鐘的完全固化時間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該完全固化時間是不大于20分鐘。
10.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，該一組份聚氨酯前體具有的在40°C下測量的粘度為3(^a-s至250Pa_s。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該粘度為301^-s至200Pa-s。
12.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中制備該泡沫包括以至少5Vol%的一種惰性氣體來制備該泡沫。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該惰性氣體形成了該泡沫的至少10vOl%。
14.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，該密度是不大于300kg/m3。
15.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，催化劑的量是在0.6wt%到1. Swt%的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，催化劑的量是在0.Swt%到1. Swt%的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該泡沫具有至少0.3的H/W參數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該H/W參數(shù)是至少0.4。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該H/W參數(shù)是至少0.5。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該H/W參數(shù)是不大于2.0。
21.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，該墊片具有的肖氏00硬度是在30至 60的范圍內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，該墊片具有的肖氏00硬度是在40至50的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該墊片具有不大于15的水吸收參數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中該水吸收參數(shù)是不大于10。
25.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該墊片具有至少70%的伸長率。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，該伸長率是至少85%。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，該伸長率是至少100%。
28.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中該墊片具有至少15N/cm2的拉伸強度。
29.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中，該墊片具有20N/cm2至40N/cm2范圍內(nèi)的30%壓縮處的偏轉(zhuǎn)力。
30.一種形成墊片的方法，該方法包括 將水施加在一個部件的一個凹槽中；將包含一種一組份聚氨酯的一種泡沫分配在該凹槽中，該泡沫包量值為0. 2襯％至 2. Owt %的一種催化劑；并且將水施加在該分配的泡沫上，該泡沫固化形成一種具有不大于350kg/m3密度的墊片。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中固化該泡沫包括在環(huán)境條件下、在沒有人為的環(huán)境濕度時進行固化。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其中該泡沫具有不大于20分鐘的消粘固化時間。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中該消粘固化時間是不大于15分鐘。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中該泡沫具有不大于30分鐘的完全固化時間。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中該完全固化時間是不大于20分鐘。
36.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，進一步包括由該一組份聚氨酯來制備一種泡沫。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中制備該泡沫包括以至少5vol%的一種惰性氣體來制備該泡沫。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中該惰性氣體形成了該泡沫的至少10vol%。
39.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中，該密度是不大于300kg/m3。
40.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中，催化劑的量是在0.6襯％到1. Swt% 的范圍內(nèi)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中，催化劑的量是在0.Swt%到1. Swt%的范圍內(nèi)。
42.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中該泡沫具有至少0.3的H/W參數(shù)。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中該H/W參數(shù)是至少0.4。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中該H/W參數(shù)是至少0.5。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其中該H/W參數(shù)是不大于2.0。
46.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中，該墊片具有的肖氏00硬度是在30 至60的范圍內(nèi)。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，該墊片具有的肖氏00硬度是在40至50的范圍內(nèi)。
48.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中該墊片具有不大于15的水吸收參數(shù)。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中該水吸收參數(shù)是不大于10。
50.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中該墊片具有至少70%的伸長率。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中，該伸長率是至少85%。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，該伸長率是至少100%。
53.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中該墊片具有至少15N/cm2的拉伸強度。
54.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的方法，其中，該墊片具有20N/cm2至40N/cm2范圍內(nèi)的30%壓縮處的偏轉(zhuǎn)力。
55.一種形成密封件的方法，該方法包括 將水施加在一個部件的一個表面上；在水上施加一種泡沫，該泡沫包含一種一組份聚氨酯；并且在該泡沫上施加水，該泡沫固化形成一種具有不大于350kg/m3密度的粘至該部件的表面上的密封件。
56.一種包括泡沫體的墊片，該泡沫包含聚氨酯母體以及至少0. 8wt%的一種催化劑， 該泡沫體具有不大于350kg/m3的密度以及一種基本的閉孔結(jié)構(gòu)。
57.如權(quán)利要求56所述的墊片，其中該密度是不大于300kg/m3。
58.如權(quán)利要求56所述的墊片，其中，催化劑的量是在0.8wt%到1.Swt%的范圍內(nèi)。
59.如權(quán)利要求56-58中任一項所述的墊片，其中，該墊片具有的肖氏00硬度是在30 至60的范圍內(nèi)。
60.如權(quán)利要求56-58中任一項所述的墊片，其中該墊片具有不大于15的水吸收參數(shù)。
61.如權(quán)利要求56-58中任一項所述的墊片，其中該墊片具有至少70%的伸長率。
62.如權(quán)利要求56-58中任一項所述的墊片，其中該墊片具有至少15N/cm2的拉伸強度。
63.如權(quán)利要求56-58中任一項所述的墊片，其中，該墊片具有20N/cm2至40N/cm2范圍內(nèi)的30%壓縮處的偏轉(zhuǎn)力。
全文摘要
一種形成密封件的方法包括由一種一組份聚氨酯前體制備一種泡沫、將該泡沫施于一個物品的表面上、并且與泡沫同時地施加水，該泡沫固化形成一種具有不大于350kg/m3密度的粘至該物品的墊片。
文檔編號C08J9/30GK102471439SQ201080032823
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者A·科姆特, D·曼弗雷迪, G·莫伊奈奧 申請人:圣戈班性能塑料謝納有限公司