專利名稱：制備高氣流和低壓縮變定粘彈性聚氨酯泡沫體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本發(fā)明的實施方式涉及具有粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。
背景技術(shù)：
聚氨酯泡沫體用于多種應(yīng)用，從緩沖(如床墊、枕頭和座位墊)至包裝至熱絕緣和用于醫(yī)療應(yīng)用。聚氨酯具有下述能力，即，經(jīng)過選擇用來形成聚合物的原材料，可以將其剪裁以適應(yīng)特定應(yīng)用。一類聚氨酯泡沫體稱為粘彈性(VE)或“記憶”泡沫體。粘彈性泡沫體表現(xiàn)了對于外加應(yīng)力的時間-延遲和速率-依賴的響應(yīng)。它們具有低回彈性，當(dāng)壓縮時會遲緩恢復(fù)。這些性質(zhì)通常與聚氨酯的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)有關(guān)。通常當(dāng)聚合物的Tg為使用溫度或接近使用溫度時可以呈現(xiàn)粘彈性，所述使用溫度對于很多應(yīng)用而言為室溫。如同大多數(shù)聚氨酯泡沫體，VE聚氨酯泡沫體是通過多元醇組分與多異氰酸酯在發(fā)泡劑存在下的反應(yīng)制備的。發(fā)泡劑通常為水或為水和另一種物質(zhì)的混合物。VE制劑通常的特征在于，對多元醇組分和制劑中水的量的選擇。用于這些制劑的主要的多元醇的官能度為約3個羥基基團/分子，其分子量為400-1500。這種多元醇主要為聚氨酯泡沫體的Tg的首要決定因素，但是其它因素(如水含量和異氰酸酯指數(shù))也具有重要的作用。通常，粘彈性聚氨酯泡沫體具有低氣流性質(zhì)，其在室溫(22°C )和大氣壓(Iatm)的條件下通常小于約1.0標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘(SCfm) (0.47升/秒)，從而當(dāng)其用作舒適泡沫體(例如，被褥、座位和其它緩沖材料)時能夠促進發(fā)汗。低氣流也導(dǎo)致熱量和濕氣向泡沫體外的低傳導(dǎo)，這將導(dǎo)致(I)增加的泡沫體(床層)溫度和(2)濕潤度。較高溫度的結(jié)果是較高的回彈性和降低的粘彈性特征。結(jié)合的熱量和濕氣導(dǎo)致泡沫體的疲勞加速。此外，如果泡沫體氣流足夠低，則在制 造過程中泡沫體可能會經(jīng)受收縮。此外，改善粘彈性泡沫體的支承因子會受到限制，除非犧牲粘彈性性質(zhì)。期望的是，與現(xiàn)在通常達到的相比，可以達到較高的氣流值，而同時又保持泡沫體的粘彈性性質(zhì)。此外，期望得到具有改善氣流而同時保持如壓縮變定等性質(zhì)的泡沫體。在一些應(yīng)用中，也期望得到觸摸起來感覺柔軟的泡沫體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本發(fā)明的實施方式涉及具有高氣流同時保持粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。在一種實施方式中，提供了用于制備粘彈性聚氨酯泡沫體的反應(yīng)體系。反應(yīng)體系包括(a)多異氰酸酯組分和(b)異氰酸酯反應(yīng)性組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)包含(i)占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，(ii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇，(iii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和(iv)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種PO-富集多元醇。在另一種實施方式中，提供了制備粘彈性泡沫體的方法。該方法包括形成反應(yīng)組分。反應(yīng)組分包括多異氰酸酯組分，異氰酸酯反應(yīng)性組分，水，和催化劑組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分包含:占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇；占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇；占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇。在足以形成粘彈性聚氨酯泡沫體的條件下混合反應(yīng)組分。再在另一種實施方式中，提供了粘彈性聚氨酯泡沫體，其氣流為1.2升/秒至3.5升/秒和壓縮變定@75%為2%或更少。
具體實施方式
本發(fā)明的實施方式涉及聚氨酯泡沫體。更特別地，本發(fā)明的實施方式涉及具有高氣流同時保持粘彈性性質(zhì)的聚氨酯泡沫體。如本申請使用，術(shù)語“粘彈性泡沫體”意在表示回彈率小于25%的那些泡沫體，根據(jù)ASTM D3574測試H測得。優(yōu)選地，泡沫體的回彈率小于20%。在某些實施方式中，泡沫體的回彈率小于15%或甚至小于10%。如本申請使用，術(shù)語“氣流”是指在125Pa(0.0lSpsi)的壓力通過1.0英寸(2.54cm)厚2英寸x2英寸(5.08cm)方形截面的泡沫體的空氣的體積。單位表示為立方分米每秒(即升/秒)并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘。測量氣流的代表性工業(yè)裝置由瑞士蘇黎世的TexTest AG制造并確定為TexTest Fx3300。該測量遵循ASTM D3574測試G。如本申請使用，數(shù)均當(dāng)量如下組合:總數(shù)均當(dāng)量=(A的克數(shù)+B的克數(shù))/[(A的克數(shù)/A的當(dāng)量)+ (B的克數(shù)/B的當(dāng)量)]。如本申請使用，術(shù)語“壓縮變定@75%”表示壓縮變定測試，其在75%壓縮變形水平并平行于泡沫體的起發(fā)方向測量。該測試在本申請用于關(guān)聯(lián)墊子厚度的使用損失和泡沫體硬度的變化。壓縮變定根據(jù)ASTM D3574測試D的過程測定，并且測量為樣品初始厚度的百分比。類似地，“壓縮變定@90%”表示如上的相同測量(壓縮變定)，但是這次在樣品的90%壓縮變形水平并平行于泡沫體的起發(fā)方向測量。如本申請使用，術(shù)語“CFD25%”表示壓縮力變形測量，其中將橫向方向為4x4英寸且2英寸厚(10.16x10.16x5.08cm)的泡沫體沿厚度軸向下壓至25%的壓縮應(yīng)變，并在確定壓縮力變形測量值之前保持I分鐘，即，根據(jù)ASTM D3574，測試C的過程將泡沫體壓至其初始厚度的75%，且測量為磅力(Ibf)或牛頓(N)的單位?！癈FD65%”和“CFD75%”分別類似地對應(yīng)于壓至初始泡沫體厚度的35%和25%。如本申請使用，術(shù)語“VE恢復(fù)時間”或“恢復(fù)時間”如下測量:將壓縮載荷頭(compression load head)從VE75%位置(泡沫體壓至初始泡沫體厚度的25%)釋放/返回至其中將泡沫體壓至初始泡沫體厚度的90%的位置?；謴?fù)時間定義為從釋放/返回壓縮載荷頭到泡沫體推回具有至少I牛頓的力的載荷頭的瞬間的時間。對于粘彈性泡沫體，該時間期望地為至少約2秒，優(yōu)選為至少約5秒，最優(yōu)選為至少約6秒，但是有利地為小于約30秒且優(yōu)選為小于約20秒。這是對“形狀記憶效應(yīng)”的一種量度，但它不是絕對的，因為可在恢復(fù)時間上獲得低數(shù)值且仍具有“形狀記憶泡沫體”?？商鎿Q地，可以如下視覺檢查，向下壓泡沫體以確定泡沫體多快或多慢恢復(fù)其形狀。這樣的觀察值記錄為表2中“特別注釋”的部分。測試熱壓縮變定實驗，其中進行90%壓縮變定的標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3574，測試D，所不同的是該測試在樣品上進行多次，其中逐漸升高溫度。在本發(fā)明的情況下，使用溫度23° C，40° C，50° C,60° C，70° C，80° C，90° C，和100° C。報告的熱壓縮變定轉(zhuǎn)變溫度或“熱CS T”是觀察到良好壓縮變定(彡5%)時的最后溫度。如本申請使用，術(shù)語“支承因子”是指65%壓縮(壓痕)力變形(CFD)除以25%壓縮力變形的比率。如本申請使用，術(shù)語“回彈性”用于表示泡沫體富于彈性的品質(zhì)。其根據(jù)ASTMD3574測試H的過程測量。該球回彈測試測量當(dāng)在指定條件下下降時具有已知重量的降落鋼球從泡沫體表面回彈的高度，并將結(jié)果表示為初始下降高度的百分比。當(dāng)根據(jù)ASTM測試測量時，固化的VE泡沫體表現(xiàn)出的回彈率有利地為至多約20%，優(yōu)選為至多約10%。

如本申請使用，術(shù)語“撕裂強度”用于表示撕開具有在泡沫體樣品縱向切有狹縫的預(yù)缺口的泡沫體樣品所需的最大平均力。測試結(jié)果根據(jù)ASTMD3574測試F的過程以磅每線性英寸(lbf/in)或以牛頓每米(N/m)計確定。如本申請使用，用于泡沫體的術(shù)語“拉伸強度”在本申請用于表示狗骨頭形狀泡沫體樣品當(dāng)在線性(單軸)拉伸力下延長時可以承受的最大力。應(yīng)力增加直至材料達到斷裂點，在該時間斷裂的載荷和伸長用于計算拉伸強度和伸長率，所有都根據(jù)ASTM D-3574，測試E的過程確定并以磅每平方英尺(psi)或千帕(kPa)測量。如本申請使用，用于泡沫體的術(shù)語“伸長率％”在本申請表示泡沫體樣品在斷裂之前可以達到的直線延長。泡沫體通過用于測定拉伸強度的相同方法測試，且結(jié)果表示為泡沫體樣品根據(jù)ASTM D-3574，測試E的過程測得的初始長度的百分比。如本申請使用，術(shù)語“密度”是指每單位體積泡沫體的重量。在粘彈性聚氨酯泡沫體的情況下，密度根據(jù)ASTM D3574，測試A的過程測定。有利地，粘彈性泡沫體的密度為至少約3，優(yōu)選為至少約3.5，更優(yōu)選為至少約4，且優(yōu)選為至多約8，更優(yōu)選為至多約6，最優(yōu)選為至多約 5.5 磅 /ft3 (分別為 48，56，64，128，96，88kg/m3)。如本申請使用，術(shù)語“官能度”特別是“多元醇官能度”是指用于制備多元醇的引發(fā)劑上可以與環(huán)氧化物分子(例如環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷)反應(yīng)的活性氫的數(shù)目。這也可稱為標(biāo)稱官能度。針對多元醇官能度的目的，任何伯/仲胺或羥基官能度將計入標(biāo)稱官能度
值一次。用于聚氨酯生產(chǎn)的異氰酸酯反應(yīng)性組分通常為具有至少兩個羥基的那些化合物。那些化合物在本申請稱為多元醇。多元醇包括通過用環(huán)氧烷烴烷氧基化適當(dāng)?shù)钠鹗挤肿?引發(fā)劑)獲得的那些。具有2至4個反應(yīng)性位點的引發(fā)劑分子的實例包括水，氨，或多元醇如分子量為62至399的二元醇，特別是烷烴多元醇如乙二醇，丙二醇，六亞甲基二醇，甘油，三羥甲基丙烷或三羥甲基乙烷，或包含醚基的低分子量醇例如二甘醇，三甘醇，一縮二丙二醇，二縮三丙二醇，或丁二醇。同樣，可以使用基于胺或胺/醇的引發(fā)劑例如描述于US6, 762，274的那些，通過參考并入本申請。這些多元醇是通過常規(guī)方法制備的常規(guī)物質(zhì)。對于多元醇，當(dāng)使用術(shù)語“三元醇”或“一元醇”時，起始引發(fā)劑(例如對于三元醇為甘油，對于一元醇為正丁醇)的官能度是預(yù)定的。對這種聚合的催化可以是陰離子的或陽離子的，使用催化劑如KOH、CsOH、三氟化硼、或雙金屬氰化物絡(luò)合物(DMC)催化劑如六氰基鈷酸鋅
或季磷腈鏡化合物。在堿性催化劑的情況，這些堿性催化劑優(yōu)選地在生產(chǎn)結(jié)束時通過適當(dāng)
的修整步驟(如凝結(jié)、硅酸鎂分離、或酸中和)從多元醇中移除。在一種實施方式中，提供了用于制備粘彈性泡沫體的反應(yīng)體系。反應(yīng)體系包括(a)多異氰酸酯組分和(b)異氰酸酯反應(yīng)性組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)包含:(i)占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，(ii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇，(iii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和(iv)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種PO-富集多元醇。在某些實施方式中，異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)還包含(V)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0-15重量％的總數(shù)均當(dāng)量為2，000或更高的一種或多種環(huán)氧丁烷(BO)富集聚醚。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(c)水。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(d)催化劑組分。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(e)有機硅組分。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括另外的添加劑。組分(a)可以包括每分子平均具有1.8或更多個異氰酸酯基團的一種或多種有機多異氰酸酯。異氰酸酯官能度優(yōu)選為約1.9至4，更優(yōu)選為1.9至3.5，特別為2.6至3.3。有機多異氰酸酯組分可以為聚合的多異氰酸酯，芳族異氰酸酯，脂環(huán)族異氰酸酯，或脂族異氰酸酯。示例性的多異氰酸酯包括間苯二異氰酸酯，甲苯_2，4-二異氰酸酯，甲苯-2，6- 二異氰酸酯，六亞甲基-1，6- 二異氰酸酯，四亞甲基-1，4- 二異氰酸酯，環(huán)己烷-1，4- 二異氰酸酯，六氫甲苯二異氰酸酯，萘-1，5- 二異氰酸酯，甲氧基苯基-2，4- 二異氰酸酯，二苯基甲烷_4，4' - 二異氰酸酯，4，4'-聯(lián)苯二異氰酸酯，3，3' - 二甲氧基-4，4' _聯(lián)苯二異氰酸酯，3，3' -二甲基-4-4' _聯(lián)苯二異氰酸酯，3，3' -二甲基二苯基甲烷_4，4' - 二異氰酸酯，4，4' ,4 "-三苯基甲烷三異氰酸酯，聚亞甲基聚苯基異氰酸酯(PMDI)，甲苯-2，4，6-三異氰酸酯和4，4' -二甲基二苯基甲烷-2，2'，5，5'-四異氰酸酯。優(yōu)選地，多異氰酸酯是二苯基甲烷_4，4' -二異氰酸酯，二苯基甲烷_2，4' -二異氰酸酯，或其混合物。二苯基甲烷-4，4' -二異氰酸酯、二苯基甲烷_2，4' -二異氰酸酯及其混合物通常稱為MDI，并且全部可以使用。甲苯-2，4- 二異氰酸酯、甲苯-2，6- 二異氰酸酯及其混合物通常稱為TDI，并且全部可以使用。優(yōu)選的多異氰酸酯包括MDI和MDI的衍生物例如縮二脲改性的“液體”MDI產(chǎn)品和聚合MDI。優(yōu)選的多異氰酸酯是所謂的聚合MDI產(chǎn)品，其為聚亞甲基聚亞 苯基多異氰酸酯在單體MDI中的混合物。在一種實施方式中，聚合MDI占全部異氰酸酯的70wt.%或更多。特別適宜的聚合MDI產(chǎn)品的自由MDI含量為5至50重量％，更優(yōu)選為10至40重量％。這樣的聚合MDI產(chǎn)品以商業(yè)名稱PAPI⑩和V0RANATE ； 購自 The Dow Chemical Company。特別優(yōu)選的多異氰酸酯是聚合MDI產(chǎn)品，其平均異氰酸酯官能度為2.6至
3.3個異氰酸酯基團/分子且異氰酸酯當(dāng)量為130至170。適宜的可商購的該類型產(chǎn)品包括 PAPI 27， Voranate M229, Voranate 220, Voranate 290, Voranate M595 和Voranate M600,它們?nèi)抠徸?The Dow Chemical Company。多異氰酸酯的用量通常足以提供65至110的異氰酸酯指數(shù)。在另一種實施方式中，該指數(shù)為70至100，在進一步的實施方式中為75至90。
組分(b)是異氰酸酯反應(yīng)性組分，其包括:⑴占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種低當(dāng)量環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，
(ii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(E0-富集)多元醇，(iii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁燒，或其組合；和(iv)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種PO-富集多元醇。在某些實施方式中，異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)還包括(V)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0-15重量％的數(shù)均當(dāng)量為2，000或更高的一種或多種環(huán)氧丁烷富集(B0-富集)聚醚。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (i))將占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少45wt%,至少50wt%,至少60wt%,或至少65wt%。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (i))將占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多50wt%，至多55wt%,至多60wt%,至多65wt%,或至多70wt%。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b)⑴)可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的45%至70重量％或約50%至60重量％。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (i))的總數(shù)均當(dāng)量為210至510，優(yōu)選為220-450。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (i))的官能度為 2.4 至 4.0。在某些實施方式中，異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)包含多種PO-富集多元醇組分，例如，總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))和總數(shù)均當(dāng)量為800至2，000的一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))。多元醇組分可以獨立地包含源自本申請描述的PO的重量百分比。在某些實施方式中，當(dāng)?shù)彤?dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))和高當(dāng)量多元醇((b)(i) (B))都存在時，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少30wt.%,至少35wt.%,至少40wt.%,至少45wt.%,或至少50wt.%。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多35wt.%,至多40wt.%,至多45wt.%,至多50wt.%,或至多55wt.%。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的30%至55重量％或約35%至50重量％。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b)⑴(A))的總數(shù)均當(dāng)量為200至340。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))的官能度為2至4。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))的官能度為2.5至3。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))的聚環(huán)氧丙烷含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇總質(zhì)量的至少70wt.%，至少75wt.%，至少80wt.%，至少85wt.%，至少90wt.%，或至少95wt.%。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))的聚環(huán)氧丙烷含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇總質(zhì)量的至多75wt.%，至多80wt.%,至多85wt.%,至多90wt.%,至多95wt.%或至多IOOwt.%。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (A))將具有一定量的伯羥基含量。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇的伯羥基含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇全部羥基含量的20%或更大。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇的伯羥基含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇全部羥基含量的30%或更大。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b)⑴(B))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少5wt.%,至少IOwt.%,或至少15wt.%。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多IOwt.%，至多15wt.%，或至多20wt.%。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b)⑴(B))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的5%至20重量％或約10%至15重量％。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b)⑴(B))的總數(shù)均當(dāng)量為900至1，200。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))的官能度為2至4。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))的官能度為2.2至3。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))的聚環(huán)氧丙燒含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇總質(zhì)量的至少70wt.%,至少75wt.%,至少80wt.%，至少85wt.%，至少90wt.%，或至少95wt.%。在某些實施方式中，一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (i) (B))的聚環(huán)氧丙烷含量為低當(dāng)量PO-富集多元醇總質(zhì)量的至多75wt.%，至多80wt.%,至多 85wt.%,至多 90wt.%,至多 95wt.% 或至多 IOOwt.%。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少20wt%或25wt%。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))可以占至多2 5wt%或30wt%。一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的20wt%至30wt重量％。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b)(ii))的總數(shù)均當(dāng)量為300至370。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))的官能度為2至4。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))的官能度為2.5至3。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))的聚環(huán)氧乙烷含量為一種或多種EO-富集多兀醇總質(zhì)量的至少70wt.%,至少75wt.%,至少80wt.%,至少85wt.%,至少90wt.%,或至少95wt.%。在某些實施方式中，一種或多種EO-富集多元醇((b) (ii))的聚環(huán)氧乙烷含量為一種或多種EO-富集多元醇總質(zhì)量的至多75wt.%,至多80wt.%,至多85wt.%,至多90wt.%,至多95wt.%或至多IOOwt.%。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))，其中環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合，可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少10wt%，至少15wt%，或至少20wt%。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b)
(iii))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多15wt%,至多20wt%,或至多25wt%。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的10%至25重量％或約15%至20重量％。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))的總數(shù)均當(dāng)量為300至800。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))的總數(shù)均當(dāng)量為400至600。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b)(iii))的官能度為I至2。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b)
(iii))的聚環(huán)氧乙烷含量為共聚物總質(zhì)量的30-70%。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))的聚環(huán)氧乙烷含量為共聚物總質(zhì)量的40-60%。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))選自無規(guī)嵌段共聚物(RBC)和嵌段共混物。盡管不限于理論，但是認(rèn)為一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚((b) (iii))有助于PO-富集多元醇和EO-富集多元醇的相容性以及貢獻于改善的開孔性和氣流。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少0.5wt.%,至少Iwt.%,至少3wt.%,至少5wt.%,至少7wt.%,至少9wt.%,至少Ilwt.%,或至少13wt.%。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b)
(iv))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多Iwt.%,至多3wt.%,至多5wt.%,至多7wt.%,至多9wt.%,至多Ilwt.%,至多13wt.%,或至多15wt%。在某些實施方式中，一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇((b) (iv))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的0.5%至15重量％或約4%至11重量％。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的總數(shù)均當(dāng)量為2，000至3，000。在 某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的總數(shù)均當(dāng)量為約2，400。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的官能度為I至4。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的聚環(huán)氧丙烷含量為PO-富集多兀醇總質(zhì)量的至少70wt.%,至少75wt.%,至少80wt.%,至少85wt.%,至少90wt.%,或至少95wt.%。在某些實施方式中，一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))的聚環(huán)氧丙烷含量為PO-富集多元醇((b) (iv))總質(zhì)量的至多75wt.%,至多80wt.%,至多85wt.%,至多90wt.%,至多95wt.%或至多IOOwt.%。一種或多種PO-富集多元醇((b) (iv))可以與任何本申請描述的多元醇共混。在某些實施方式中，一種或多種環(huán)氧丁烷富集(B0-富集)聚醚((b) (V))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至少lwt%,至少5wt%,或至少10wt%。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的至多5wt%,至多10wt%,或至多15wt%。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))可以占全部異氰酸酯反應(yīng)性組分(b)的0%至15重量％或約5%至10重量％。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))的當(dāng)量為2,000或更高。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))的當(dāng)量為3，000或更高。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))的官能度為I至3。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))的聚環(huán)氧丁烷含量為一種或多種BO-富集聚醚總質(zhì)量的至少70wt.%,至少75wt.%,至少80wt.%,至少85wt.%,至少90wt.%,或至少95wt.%。在某些實施方式中，一種或多種BO-富集聚醚((b) (V))的聚環(huán)氧丁烷含量為一種或多種BO-富集聚醚總質(zhì)量的至多75wt.%,至多80wt.%,至多85wt.%,至多90wt.%,至多95wt.%或至多IOOwt.%。在某些實施方式中，BO富集聚醚可以通過EO-封端從而富集伯輕基。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(C)水。在某些實施方式中,水含量為反應(yīng)體系的1%至5重量％。在某些實施方式中，水含量為總反應(yīng)體系的1%至2重量％。在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(d) —種或多種催化劑。催化劑通常以小量使用，例如，各催化劑的用量為總反應(yīng)體系的約0.0015至約5重量％。該用量取決于催化劑或催化劑的混合物，對于具體設(shè)備凝膠反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)的所需平衡，多元醇和異氰酸酯的反應(yīng)性以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它因素。已知多種物質(zhì)可以催化聚氨酯-形成反應(yīng)，包括叔胺；叔膦，如三烷基膦和二烷基芐基膦；各種金屬螯合劑，如可以由乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、三氟乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等與金屬(如 Be、Mg、Zn、Cd、Pd、T1、Zr、Sn、As、B1、Cr、Mo、Mn、Fe、Co 和 Ni)的螯合得到的那些；強酸的金屬鹽，如氯化鐵、氯化錫、氯化亞錫、三氯化銻、硝酸鉍和氯化鉍；強堿，如堿金屬及堿土金屬的氫氧化物、醇鹽和酚鹽，各種金屬醇鹽和酚鹽，如Ti(0R)4、511(( )4和Al (OR)3，其中R是烷基或芳基，以及醇化物與羧酸、β-二酮和2-(N，N-二烷基氨基)醇的反應(yīng)產(chǎn)物；堿土金屬、B1、Pb、Sn或Al的羧酸鹽；和四價錫化合物，以及三價或五價秘、鋪或砷化合物。優(yōu)選的催化劑包括叔胺催化劑和有機錫催化劑?？蓮纳虡I(yè)上購買到的叔胺催化劑的實例包括:三甲胺、三乙胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N，N-二甲基芐胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基氨基乙基，N，N，N' ,N'-四甲基-1，4-丁二胺、N，N-二甲基哌嗪、1，4-重氮雙環(huán)-2，2，2-辛烷、二(二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺和二甲基烷基胺，其中烷基基團包含4至18個碳原子。通常使用這些叔胺催化劑的混合物?？蓮纳虡I(yè)上購買到的胺催化劑的實例包括NIAX Al和NIAX A99 (二( 二甲基氨基乙基)醚在丙二醇中，得自 Momentive Performance Materials)、NIAX B9 (N, N—二甲基哌嗪和N-N-二甲基十六胺在聚環(huán)氧燒經(jīng)多兀醇中，得自Momentive PerformanceMaterials), DABCO 8264( 二(二甲基氨基乙基)醚、三亞乙基二胺和二甲基羥基乙基胺的混合物在一縮二丙二醇中，得自Air Products and Chemicals),和DABC033LV (三亞乙基二胺在一縮二丙二醇中，得自Air Products and Chemicals), ΝΙΑΧ Α_400 (專利的在水以及專利羥基化合物中的叔胺/羧酸鹽和二(二甲基氨基乙基)醚，得自MomentivePerformance Materials) ;NIAX A-300 (專利的在水中的叔胺/羧酸鹽和三亞乙基二胺,得自 Momentive Performance Materials) ;P0LYCAT 58 (專利胺催化劑，得自 Air Productsand Chemicals),P0LYCAT 5 (五甲基二亞乙基三胺，得自 Air Products and Chemicals)和 POLYCAT ㊣ 8 (N, N-二甲基環(huán)己胺，得自 Air Products and Chemicals)。有機錫催化劑的實例是氯化錫、氯化亞錫、辛酸亞錫、油酸亞錫、二月桂酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫、式SnRn(OR) 4_n的其它有機錫化合物，其中R是烷基或芳基，η為0_2等。若使用的話，有機錫催化劑通常與一種或多種叔胺催化劑聯(lián)合使用?？蓮纳虡I(yè)上購買到的有用的有機錫催化劑包括K0SM0S il 29 (辛酸亞錫，得自Evonik AG)，DABCO Τ_9和Τ-95催化劑(都為辛酸亞錫組合物，購自Air Products and Chemicals)。

在某些實施方式中，反應(yīng)體系還包括(e) —種或多種表面活性劑以當(dāng)泡沫體膨脹和固化時幫助穩(wěn)定泡沫體。表面活性劑通常以小量使用，例如，每種催化劑的用量為總反應(yīng)體系的約0.0015至約5重量％。該量取決于表面活性劑或表面活性劑的混合物，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它因素。表面活性劑的實例包括非離子表面活性劑和潤濕劑，如通過向丙二醇中依次加入環(huán)氧丙烷和然后環(huán)氧乙烷所制備的那些、固態(tài)或液態(tài)的有機硅、和長鏈醇的聚乙二醇醚。也可以使用離子表面活性劑，如叔胺或長鏈烷基酸硫酸酯的鏈烷醇胺鹽、長鏈烷基磺酸酯的鏈烷醇胺鹽和長鏈烷基芳基磺酸的鏈烷醇胺鹽。與固態(tài)或液態(tài)的有機硅一樣，通過向丙二醇中依次加入環(huán)氧丙烷和然后環(huán)氧乙烷所制備的表面活性劑是優(yōu)選的。有用的有機硅表面活性劑的實例包括可從商業(yè)上購買到的聚硅氧烷/聚醚共聚物，如TEG0STAB⑩(Evonik AG的商標(biāo))B-8462.B-8404 和 B-8871，和購自 Dow Corning 的 DC-198 和 DC-5043 表面活性劑，和購自 Momentive Performance Materials 的 NIAX L_627 和 NIAX L_618。在進一步的實施方式中，為改善加工和為允許使用較高的異氰酸酯指數(shù)，可以向反應(yīng)混合物中加入另外的添加劑，如描述于公開WO 20008/021034中的那些，其公開內(nèi)容通過參考并入本申請。這樣的添加劑包括I)羧酸的堿金屬鹽或過渡金屬鹽；2) I, 3，5-三燒基_六氫_s_ 二嗪化合物或1，3, 5- 二(N, N- 二燒基氨基燒基)-六氫-S- 二嗪化合物；和3)季銨化合物的羧酸鹽。當(dāng)使用時，這樣的添加劑的用量通常為約0.01至I份每100份全部多元醇。組分e)添加劑通常溶解于反應(yīng)混合物的至少一種其它組分中。通常不優(yōu)選的是，將其溶解于多異氰酸酯中。在粘彈性泡沫體制劑中可以包括各種另外的組分。這些包括，例如，增鏈劑、交聯(lián)齊U、表面活性劑、增塑劑、填料、增塑劑、煙霧抑制劑、香料、增強劑、染料、著色劑、顏料、防腐齊U、遮味劑、物理發(fā)泡劑、化 學(xué)發(fā)泡劑、阻燃劑、內(nèi)部脫模劑、生物滅殺劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定齊U、抗靜電劑、觸變劑、增粘劑、開孔劑(cell openers)、以及這些的組合。可發(fā)泡組合物可以包含開孔劑、增鏈劑或交聯(lián)劑。當(dāng)使用這些材料時，它們典型地以小量使用，如至多10重量份每100重量份總反應(yīng)體系，特別是至多2重量份每100重量份總反應(yīng)體系。增鏈劑是每分子具有兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團的物質(zhì)，而交聯(lián)劑平均每分子包含大于兩個異氰酸酯反應(yīng)性基團。在任一種情況下，當(dāng)量/異氰酸酯反應(yīng)性基團可以為約30至小于100，通常為30至75。異氰酸酯反應(yīng)性基團優(yōu)選為脂族醇、伯胺或仲胺基團，其中脂族醇基團是特別優(yōu)選的。增鏈劑和交聯(lián)劑的實例包括亞烷基二醇，如乙二醇、1，2-丙二醇或1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等；二醇醚，如二甘醇。一種或多種填料也可以存在于粘彈性泡沫體制劑。填料可以有助于以有利的方式改進組合物的流變學(xué)性質(zhì)、降低成本和賦予泡沫體有益的物理性質(zhì)。適宜的填料包括顆粒無機物質(zhì)和顆粒有機物質(zhì)，其在聚氨酯-形成反應(yīng)的過程中所經(jīng)受的溫度是穩(wěn)定的并且不會熔融。適宜的填料的實例包括高嶺土、蒙脫石、碳酸鈣、云母、硅灰石、滑石、高熔點的熱塑性塑料、玻璃、粉煤灰(fly ash)、炭黑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鉻、偶氮/重氮染料、酞菁、
二嘌嗪等。填料可以賦予可發(fā)泡聚氨酯組合物觸變性質(zhì)。蒸氣沉積二氧化硅是這樣的填料
的實例。反應(yīng)體系中也可以包括反應(yīng)性粒子以改進粘彈性泡沫體的性質(zhì)。這樣的反應(yīng)性體系包括共聚物多元醇，如包含苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN), polyharnstoff分散體(PHD)多元醇和多異氰酸酯加聚產(chǎn)物(PIPA)的那些,例如教導(dǎo)于Chemistry and Technology ofPolyols for Polyurethanes, Rapra Technology Limited(2005)ppl85_227 的那些。當(dāng)使用時，填料有利地占反應(yīng)體系的約0.5至約30重量％，特別是約0.5至約10
重量％。盡管在可發(fā)泡聚氨酯組合物中通常不使用另外的發(fā)泡劑(除了水之外)，但是在該制劑中包括另外的物理或化學(xué)發(fā)泡劑是在本發(fā)明范圍之內(nèi)的。物理發(fā)泡劑是液體0)2、超臨界CO2以及各種烴、氟碳化合物、氫氟碳化合物、氯碳化合物(如二氯甲烷)、氯氟碳化合物和氫氯氟碳化合物?；瘜W(xué)發(fā)泡劑是在升高溫度分解或反應(yīng)(除了與異氰酸酯基團反應(yīng)之外)以產(chǎn)生二氧化碳和/或氮氣的物質(zhì)。VE泡沫體可以以所謂的塊料法、或通過各種模塑法制備。在塊料法中，使各組分混合，將其倒入槽或其它區(qū)域中，在所述槽或其它區(qū)域中制劑反應(yīng)、在至少一個方向上自由膨脹、和固化。塊料法通常以工業(yè)規(guī)模連續(xù)操作。在塊料法中，將各種組分單獨地或以各種子組合的方式引入到混合頭中，在那里將它們混合及調(diào)配?；旌现暗慕M分溫度通常為15至35° C。調(diào)配的混合物通常在無施用熱量的情況下膨脹和固化。在塊料法中，起反應(yīng)的混合物自由膨脹或在最小的約束下(如可以由覆蓋片或膜的重量施用)膨脹。也可以在模塑法中生產(chǎn)粘彈性泡沫體，其通過將反應(yīng)混合物引入到閉式模具中來進行，在所述模具中反應(yīng)混合物膨脹和固化。時常地，將模具本身預(yù)加熱至高于環(huán)境條件的溫度。模具的這種預(yù)加熱可以產(chǎn)生較快的循環(huán)時間。根據(jù)本申請描述實施方式制備的粘彈性泡沫體可用于多種包裝和緩沖應(yīng)用，如床墊(包括床墊上層)、枕頭、包 裝、緩沖器墊、運動和醫(yī)療器械、頭盔襯墊、駕駛員座位(pilotseats)、耳塞、以及各種隔音及防震應(yīng)用。所述隔音及防震應(yīng)用對于運輸行業(yè)(如在汽車應(yīng)用中)特別有用。實施例提供以下實施例說明本發(fā)明的實施方式，但不意圖限制本發(fā)明的范圍。除非另有說明，否則所有的份和百分比均基于重量。用于實施例的原料的描述如下。多元醇A是3官能的、甘油引發(fā)的、當(dāng)量為336的全部環(huán)氧丙烷聚醚多元醇，其羥值為167，其以商品名稱V0RAN0L 3150 商購自 The Dow Chemical Company。多元醇B是3官能的、甘油引發(fā)的、當(dāng)量為236的全部環(huán)氧丙烷聚醚多元醇，其羥值為238，其以商品名稱V0RAN0L 2070多元醇商購自Dow Chemical Company。多元醇C是2官能的全部環(huán)氧丙烷聚醚多元醇，其羥值為110，其以商品名稱V0RAN0L 210多元醇商購自Dow Chemical Company。多元醇D是3官能的、甘油引發(fā)的聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷混合進料的多元醇(8wt.96EO)，其當(dāng)量為約994，羥值為56，按商業(yè)名稱 V0RAN0L 3010 多兀醇購自 The Dow Chemical Company。多元醇E是3官能的、甘油引發(fā)的環(huán)氧乙烷聚醚多元醇，其羥值為166。多元醇F是6.9官能的、當(dāng)量為約1800、羥值為31的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物，其以商品名稱VORAN0L, 4053多兀醇商購自The Dow Chemical Company。多元醇G是2官能的、當(dāng)量為約2，400的全部環(huán)氧丙烷聚醚多元醇。
一元醇A是聚環(huán)氧丁烷一元醇，其分子量為4，400。一元醇B是聚環(huán)氧丁烷一元醇，其以11%環(huán)氧乙烷封端，分子量為4，500。—兀醇C是聚環(huán)氧丙燒-共聚_環(huán)氧乙燒一兀醇，其以商品名稱UC0N 50-HB-100商購自 The Dow Chemical Company。有機硅A是用于常規(guī)泡沫體的高效有機硅表面活性劑，其以NIAX L_620表面活性劑商購自 Momentive Performance Materials。有機硅B是用于粘彈性MDI泡沫體的有機硅表面活性劑，其以NIAX L_618表面活性劑商購自 Momentive Performance Materials。有機硅C是通常用于硬質(zhì)泡沫體(閉泡沫體)制劑的有機硅表面活性劑，其以TEGOSTAB B8871商購自Evonik。胺催化劑A是雙-二甲基氨基乙基醚在一縮二丙二醇中的 70% 的溶液，商業(yè)上以 DABCO BL-11 催化劑購自 Air Products and Chemicals, Inc。
胺催化劑B是三亞乙基二胺在一縮二丙二醇中的33%的溶液，可作為DABC033LV 商購自Air Products and Chemicals。錫催化劑A是辛酸亞錫催化劑,也稱為2-乙基己酸錫(II),可作為K0SMCS也29商購自Evonik。MDI A是官能度為2.3的聚合MDI，作為PAPI 94可商購自THE DOW CHEMICALCOMPANY?！DI B是官能度為2.2的聚合MDI，作為PAPI PB-219可商購自THE DOW CHEMICALCOMPANY。MDI C是官能度為2.7的聚合MDI，作為PAPI 27可商購自THE DOW CHEMICALCOMPANY。測試方法除非另有指出，否則泡沫體的性質(zhì)通過ASTM D3574測量。實施例1至11和對照(Cl至C6)。該研究中的樣品通過使用內(nèi)部裝襯有干凈塑料膜襯墊的38cm x38cmx24cm木盒的盒內(nèi)發(fā)泡制備。使用高旋轉(zhuǎn)速度的高剪切16-銷(四個半徑方向各具有4個銷)混合機。設(shè)計帶銷混合機頭，使得銷的末端離1-加侖圓柱形混合杯的壁Icm遠(yuǎn)。將制劑中除錫催化劑和異氰酸酯以外的組分首先在2，400rpm混合15秒。然后，添加辛酸亞錫催化劑并立即混合另外15秒(2，400rpm)。最后，將異氰酸酯添加到混合物，并立即混合另外4秒(3，OOOrpm)。將整個混合物倒入用塑料膜加襯的盒子中。跳泡時間(blow off time)從最后的混合物步驟(添加異氰酸酯的步驟)開始的瞬間測量。一旦發(fā)泡完成，使泡沫體進一步在罩蓋下固化過夜。棄掉泡沫體樣品外皮，表征剩余的樣品的機械和化學(xué)分析。用于制備聚氨酯泡沫體的制劑提供于表I。泡沫體樣品根據(jù)ASTM D3574表征。壓縮力變形“CFD”測試在4” x4” x2”泡沫體樣品片上進行。在表2中提供制得的泡沫體的機械性質(zhì)。表I描述了研究的制劑，表2顯示了針對這樣的制劑觀察到的機械性質(zhì)。對比例標(biāo)記為C#l-C#6，本申請描述的實施方式的制劑標(biāo)記為對比例C#l-#3證明，具有10份高當(dāng)量EO-富集多元醇(多元醇F)的基于MDI的泡沫體的壓縮變定性質(zhì)非常差，而氣流低，除非添加Ε0-Ρ0無規(guī)共聚物(一元醇C)。
這些結(jié)果也證明，當(dāng)?shù)彤?dāng)量PO-富集多元醇(多元醇A)和低當(dāng)量EO-富集多元醇(多元醇E)本身以28份低當(dāng)量EO-富集多元醇和72份低當(dāng)量PO-富集多元醇用于實施例C#4時，壓縮變定和氣流都非常差。因此證明，并未發(fā)現(xiàn)在低于30份制劑低EW、E0-富集多元醇得到良好的VE泡沫體。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，EO-富集多元醇和PO-富集多元醇通常是共混不相容的，其導(dǎo)致狹縫或甚至是坍塌的泡沫體，除非存在主要催化劑調(diào)節(jié)和/或極強表面活性劑例如用于硬質(zhì)泡沫體(例如有機硅C)的那些。這些不相容性由GB專利1，381，925描述，其中陳述“通常需要使用幾種聚醚多元醇和優(yōu)選為彼此不溶的兩種多元醇的混合物…”由此增強開孔性。為在無需主要調(diào)節(jié)催化劑或使用強有機硅表面活性劑(例如，有機硅A和有機硅C)的情況下防止這些狹縫或坍塌，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用EO-PO無規(guī)共聚物是非常有用的。表I/表2中實施例#1_#3證明在80的異氰酸酯指數(shù)，使用本申請描述的實施方式制得具有優(yōu)越氣流和優(yōu)越壓縮變定同時保持良好柔軟性的VE泡沫體。盡管撕裂強度在80指數(shù)可變，但其在高指數(shù)改善，如實施例#4至#8所示。而且，盡管具有通常導(dǎo)致氣流快速損失和承載快速增加(例如CFD25%承載值)的高指數(shù)，實施例#4至#8證明柔軟性極大地保留，而氣流仍顯著優(yōu)于對比例C#l-#6。本發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于C#4-C#6，泡沫體是粗糙的，而C#5特別地是非常粗糙的泡沫體。相反，在本申請實施例#1_#8中描述的實施方式具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的美學(xué)在形狀記憶泡沫體市場中是非常有利的?；谶@些和我們的討論，我們認(rèn)為具有以下性質(zhì)的泡沫體是獨特的，其氣流為5ft3/min(2.36L/s)，具有低壓縮變定(< =3%)，低球回彈率(< 5%)，低承載性(CFD25%為1.51b，或0.65kPa，即“軟的”)，和低粘彈性恢復(fù)性。實施例#9和#10顯示良好的VE性質(zhì)。盡管來自CFD測試的“VE恢復(fù)時間”或“恢復(fù)時間”對于實施例#9 (2秒)而言可能看起來低，通過向下壓實施例#9的泡沫體的視覺檢查證明這是慢恢復(fù)的泡沫體。本申請描述的實施方式允許生產(chǎn)粘彈性泡沫體，該泡沫體具有高氣流，非常良好的撕裂強度，良好的壓縮變定 ，和良好的孔結(jié)構(gòu)，而無需使用高含量的(> 30pphp)E0-富集多元醇。
權(quán)利要求
1.用于制備粘彈性聚氨酯泡沫體的反應(yīng)體系，包括: (a)多異氰酸酯組分； (b)異氰酸酯反應(yīng)性組分，包含: (i)占異氰酸酯反應(yīng)性組分45至70重量％的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇； ( )占異氰酸酯反應(yīng)性組分20至30重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷(EO-富集)多元醇； (iii)占異氰酸酯反應(yīng)性組分10至25重量％的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和 (iv)占異氰酸酯反應(yīng)性組分0.5至15重量％的官能度為I至4和總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000的一種或多種PO-富集多元醇； (C)水；和 (d)催化劑組分。
2.權(quán)利要求1的反應(yīng)體系，其中所述異氰酸酯反應(yīng)性組分還包含: (v)占異氰酸酯反應(yīng)性組分O至15重量％的數(shù)均當(dāng)量為2，000或更高的一種或多種環(huán)氧丁烷富集(B0-富集)聚醚。
3.權(quán)利要求1至2任一項的反應(yīng)體系，其中所述一種或多種PO-富集多元醇(i)包括: (b) (I) (a)占異氰酸酯反應(yīng)性組分30至55重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇； 和 (b) (I) (b)占異氰酸酯反應(yīng)性組分5至20重量％的總數(shù)均當(dāng)量為800至2，000的一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇。
4.權(quán)利要求1至3任一項的反應(yīng)體系，其中所述多異氰酸酯組分是亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)。
5.權(quán)利要求1至4任一項的反應(yīng)體系，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷。
6.權(quán)利要求5的反應(yīng)體系，其中所述一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷聚醚的官能度為I至2且總數(shù)均當(dāng)量為400至600。
7.權(quán)利要求5至6任一項的反應(yīng)體系，其中所述一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷聚醚的環(huán)氧乙烷濃度為所述一元醇總質(zhì)量的30-70重量％。
8.權(quán)利要求5至7任一項的反應(yīng)體系，其中所述一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷聚醚的環(huán)氧乙烷濃度為所述一元醇總質(zhì)量的40-60重量％。
9.權(quán)利要求1至8任一項的反應(yīng)體系，其中所述一種或多種PO-富集多元醇的聚環(huán)氧丙烷含量等于或大于所述PO-富集多元醇總質(zhì)量的70%，所述一種或多種環(huán)氧乙烷富集(E0-富集)多元醇的聚環(huán)氧乙烷含量等于或大于所述EO-富集多元醇總質(zhì)量的70%。
10.使用權(quán)利要求1至9任一項的反應(yīng)體系制備的粘彈性聚氨酯泡沫體，其氣流大于1.2升/秒和壓縮變定@75%為2%或更小。
11.制備粘彈性泡沫體的方法，包括: 形成反應(yīng)組分,其包括: 多異氰酸酯組分； 異氰酸酯反應(yīng)性組分，包含:一種或多種環(huán)氧丙烷富集(PO-富集)多元醇，其總數(shù)均當(dāng)量為210至510，其占所述異氰酸酯反應(yīng)性組分的45-70重量％ ； 一種或多種環(huán)氧乙烷(EO-富集)多元醇，其總數(shù)均當(dāng)量為200至500，其占所述異氰酸酯反應(yīng)性組分的20-30重量％ ； 一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚，其總數(shù)均當(dāng)量為300至800，其占所述異氰酸酯反應(yīng)性組分的10-25重量％，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷，或其組合；和 一種或多種PO-富集多元醇，其官能度為I至4且總數(shù)均當(dāng)量為2，000至6，000，其占所述異氰酸酯反應(yīng)性組分的0.5至15重量％ ； 水；和 催化劑組分；以及 將所述反應(yīng)組分在足以形成粘彈性聚氨酯泡沫體的條件下混合。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述異氰酸酯反應(yīng)性組分還包含: 占異氰酸酯反應(yīng)性組分0-15重量％的總數(shù)均當(dāng)量為2，000或更高的一種或多種環(huán)氧丁烷(BO)富集聚醚。
13.權(quán)利要求11至12任一項的方法，其中總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種PO-富集多元醇包括: (b) (I) (a)占異氰酸酯反應(yīng)性組分30至55重量％的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種低當(dāng)量PO-富集多元醇；和 (b)(I) (b)占異氰酸酯反應(yīng)性組分5至20重量％的總數(shù)均當(dāng)量為800至2，000的一種或多種高當(dāng)量PO-富集多元醇。
14.權(quán)利要求11至13任一項的方法，其中所述多異氰酸酯組分是亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)。
15.權(quán)利要求11至14任一項的方法，其中所述環(huán)氧烷烴是環(huán)氧丙烷。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷多元醇的官能度為I至2且總數(shù)均當(dāng)量為400至600。
17.權(quán)利要求15至16任一項的方法，其中所述一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷多元醇的環(huán)氧乙烷濃度為所述一元醇總質(zhì)量的30-70重量％。
18.權(quán)利要求11至17任一項的方法，其中所述一種或多種PO-富集多元醇的聚環(huán)氧丙烷含量等于或大于所述PO-富集多元醇總質(zhì)量的70%，所述一種或多種EO-富集多元醇的聚環(huán)氧乙烷含量等于或大于所述EO-富集多元醇總質(zhì)量的70%。
19.使用權(quán)利要求11至18任一項的方法制備的粘彈性聚氨酯泡沫體，其氣流為1.2升/秒至3.5升/秒和壓縮變定@75%為2%或更少。
20.粘彈性聚氨酯泡沫體，其氣流為1.2升/秒至3.5升/秒和壓縮變定@75%為2%或更少且球回彈率為2%至6%。
全文摘要
提供了用于制備具有高氣流和低壓縮變定的聚氨酯泡沫體的反應(yīng)體系，該反應(yīng)體系包括(a)多異氰酸酯組分和(b)異氰酸酯反應(yīng)性組分。異氰酸酯反應(yīng)性組分包含(i)45至70重量%的總數(shù)均當(dāng)量為210至510的一種或多種PO-富集多元醇，(ii)20至30重量%的總數(shù)均當(dāng)量為200至500的一種或多種環(huán)氧乙烷多元醇，(iii)10至25重量%的總數(shù)均當(dāng)量為300至800的一種或多種環(huán)氧乙烷-環(huán)氧烷烴聚醚；和(iv)0.5至15重量%的官能度為1至4和總數(shù)均當(dāng)量為2,000至6,000的一種或多種PO-富集多元醇。
文檔編號C08G18/48GK103228690SQ201180055946
公開日2013年7月31日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者粟生薰, R.R.加姆博亞, 馬宏明 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司