低密度聚氨酯泡沫體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方案所提供的低密度柔性聚氨酯泡沫體是包括至少一種多元醇和至少一種異氰酸酯（其包含至少50wt%的基于MDI的異氰酸酯)的反應(yīng)體系的反應(yīng)產(chǎn)物。該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)ASTM?D3574-01所測定的密度為低于約33kg/m3，根據(jù)NBR8515:2003所測定的撕裂強度為大于約160N/m并且根據(jù)ASTM?D-3574-H所測定的回彈率為至少45%。
【專利說明】低密度聚氨酯泡沬體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方案涉及聚氨酯泡沫體，更具體而言涉及柔性聚氨酯泡沫體。 【背景技術(shù)】
[0002]柔性聚氨酯泡沫體是公認的商業(yè)制品。柔性聚氨酯泡沫體應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用中，應(yīng)用范圍從緩沖(如床墊、枕頭和座墊)到絕熱包裝。聚氨酯泡沫體通常通過將多元醇組分與異氰酸酯在發(fā)泡劑、催化劑和其他添加劑的存在下進行反應(yīng)來制備。兩種常用的異氰酸酯是基于TDI (甲苯二異氰酸酯)和MDI ( 二苯基甲烷二異氰酸酯)的異氰酸酯。通過使用基于MDI的異氰酸酯所制得的泡沫體已知固化更快，從而相比于通過使用基于TDI的異氰酸酯所制得的泡沫體而言，會導(dǎo)致更好的密度分布。更高的固化速率在需要更高吞吐量的不連續(xù)發(fā)泡工藝上以及在泡沫體較高(如約兩米或更高)的時候是特別有用的。然而，在沒有使用任何輔助發(fā)泡劑的情況下，難以用基于MDI的異氰酸酯制造出低密度(例如低于33kg/m3)、具有可接受的回彈率和壓縮變定同時也保持可接受的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度的泡沫體。在以下兩方面之間典型地觀察到了存在折衷，一方面是機械性能，包括拉伸強度、撕裂強度、斷裂伸長率，另一方面是回彈率和壓縮變定。此外，此類低密度柔性泡沫體在泡沫體的不同高度處會具有不均勻的密度分布。
[0003]因此，需要低密度聚氨酯柔性泡沫體，其具有可接受的密度分布并且在以下兩方面之間具有可接受的平衡，一方面是機械性能，包括拉伸強度、撕裂強度、斷裂伸長率，另一方面是回彈率和壓縮變定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實施方案包括低密度聚氨酯柔性泡沫體，其具有可接受的密度分布并且在以下兩方面之間具有可接受的平衡，一方面是機械性能，包括拉伸強度、撕裂強度、斷裂伸長率，另一方面是回彈率和壓縮變定。
[0005]本發(fā)明的實施方案包括聚氨酯泡沫體，其包括以下反應(yīng)體系的反應(yīng)產(chǎn)物，其中該反應(yīng)體系包括至少一種多元醇和至少一種包括至少50wt%的基于MDI的異氰酸酯的異氰酸酯。該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)ASTM D3574-01所測定的密度低于約33kg/m3，根據(jù)NBR8515:2003所測定的撕裂強度大于約160N/m并且根據(jù)ASTM D-3574-H球回彈所測定的回彈率為至少45%。該密度可以低于約26、27、28、29、30、31、32、33、34或35kg/m3。該撕裂強度可以為大于約 166、170、173、180、190、200、205、210、212、220、230、240、249、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、368、370 或 376N/m。該回彈率可以是至少45、46、47、49、50、51、52、53、55、56、57、58、60、61、62 或 65%。
[0006]本發(fā)明的實施方案包括聚氨酯泡沫體，其是以下反應(yīng)體系的反應(yīng)產(chǎn)物，其中該反應(yīng)體系包括:
[0007]至少一種異氰酸酯組分,其中至少50wt%的該異氰酸酯組分包括基于MDI的異氰酸酯；[0008]至少一種第一聚醚多元醇，其當(dāng)量為約1000 - 2500，總標(biāo)稱官能度為約3到約6 ；以及
[0009]至少一種第二聚醚多元醇，其當(dāng)量為約1400 - 2000，總標(biāo)稱官能度為約2到約
7.2 ；
[0010]其中該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)ASTM D3574-01所測定的密度為低于約33kg/m3。
[0011]實施方案包括以上所述的泡沫體，其具有的根據(jù)NBR8515:2003所測定的撕裂強度大于約160N/m并且根據(jù)ASTM D-3574-H球回彈％所測定的回彈率為至少45%。該密度可以低于約 26、27、28、29、30、31、32、33、34 或 35kg/m3。該撕裂強度可以大于約 166、170、173、180、190、200、205、210、212、220、230、240、249、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、368、370 或 376N/m。該回彈率可以是至少 45、46、47、49、50、51、52、53、55、56、57、58、60、61、62 或 65%。
[0012]實施方案包括以上所述的泡沫體，其具有的根據(jù)ASTM D3574-03所測量的90%壓縮變定為小于約 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 或 13%。
[0013]實施方案包括以上所述的泡沫體，其具有的根據(jù)NBR8515:2003所測定的斷裂伸長率為大于約 120、125、130、132、140、150、156、160、168、170、180、185、188、190、195、200、205、208 或 210%ο
[0014]實施方案包括以上所述的泡沫體，其具有的根據(jù)NBR8515:2003所測定的拉伸強度為大于約 34、35、40、45、50、55、60、70、78、80、85、90、95、97、100、105、109、110、115、120或 125kPa。
[0015]實施方案包括 以上所述的泡沫體，其具有的每米高的密度變化低于約2kg/m3。
[0016]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該反應(yīng)體系還包括延遲作用凝膠催化劑和延遲作用發(fā)泡催化劑中的至少一種。
[0017]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該反應(yīng)體系還包括至少一種延遲作用凝膠催化劑和至少一種延遲作用發(fā)泡催化劑。
[0018]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括4，4’ -和2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯以98:2到60:40的重量比的混合物。
[0019]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括聚合物型多亞甲基多苯基異氰酸酯與4，4’ -和2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物。
[0020]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括至少一種異氰酸酯-封端的預(yù)聚物，其通過將MDI與至少一種平均標(biāo)稱官能度為約2到約4的聚氧化烯多元醇進行反應(yīng)來獲得。
[0021]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該第一多元醇包括聚氧化乙烯封端的聚氧化丙烯多元醇，封端的百分比為約10-20%，并且含量為50 - 99重量％，基于所使用的多元醇的總重量計。
[0022]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該第二多元醇包括聚氧化乙烯/聚氧化丙烯封端的聚氧化丙烯，聚氧化乙烯百分比為約60 - 85，并且含量為1- 30重量％，基于所使用的多元醇的總重量計。
[0023]實施方案包括以上所述的泡沫體，其中該第二多元醇包括聚環(huán)氧丁烷聚醚?！揪唧w實施方式】
[0024]本發(fā)明的實施方案提供的低密度聚氨酯柔性泡沫體在該柔性泡沫體內(nèi)具有窄密度分布并且在以下兩方面之間具有可接受的平衡，一方面是機械性能，包括拉伸強度、撕裂強度、斷裂伸長率，另一方面是回彈率和壓縮變定。這些低密度聚氨酯柔性泡沫體可以通過將至少一種多元醇與至少一種異氰酸酯進行反應(yīng)來制造。實施方案所包括的至少一種異氰酸酯是基于MDI的異氰酸酯。實施方案還可以包括，將該至少一種異氰酸酯和該至少一種多元醇在至少一種延遲作用催化劑的存在下進行反應(yīng)。
[0025]多元醇在本領(lǐng)域中是公知的并且包括在本文中所描述的那些多元醇以及任何其他市售的多元醇。多元醇通常具有的平均官能度范圍為2到8，數(shù)均分子量為100到10，000，如 200 到 7，000，平均羥值范圍為 20 到 400mgK0H/g，例如為 20 到 100mgK0H/g。一種或多種多元醇和/或一種或多種共聚物多元醇的混合物也可以用來生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的實施方案的低密度聚氨酯泡沫體。
[0026]代表性的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、多羥基-封端的縮醛樹脂、羥基-封端的胺和多胺。這些的例子以及其他合適的異氰酸酯-反應(yīng)活性材料，例如，更全面地描述在美國專利N0.4，394，491中?？梢允褂玫奶娲亩嘣及ɑ诰厶妓醽喭榛サ亩嘣己突诰哿姿狨サ亩嘣?。
[0027]實施方案包括聚醚多元醇，其通過將氧化烯，如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷或它們的組合添加到具有2到8個活性氫原子的引發(fā)劑中來制備。用于該聚合的催化可以是陰離子或陽離子的，其中催化劑如KOH、CsOH、三氟化硼或雙氰化物配合物(DMC)催化劑如
六氰基鈷酸鋅。
[0028]用于生產(chǎn)該多元醇的引發(fā)劑可具有2到8個將會與氧化烯起反應(yīng)的官能團。合適的引發(fā)劑分子的例子是水，有機二羧酸(如琥珀酸、己二酸、鄰苯二甲酸和對苯二甲酸)，以及多元醇(尤其是二元到五元醇或二亞烷基二醇、例如乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖或它們的共混物)。其他引發(fā)劑包括含叔胺的線型化合物和環(huán)狀化合物如乙醇二胺(ethanoldiamine)、三乙醇二胺(triethanoldiamine)、和甲苯二胺的各種異構(gòu)體。
[0029]實施方案可以包括胺引發(fā)的多元醇，其用下式所給出的烷基胺來引發(fā)，其或者含有作為多元醇鏈的一部分的烷基胺，
[0030]HmA- (CH2) n-N (R) - (CH2) p_AHm
[0031]其中n和P獨立地是2到6的整數(shù)，A在每一種情況下獨立地是氧或氫，當(dāng)A是氧時m等于1而當(dāng)A是氮時為2。
[0032]在一個實施方案中，該至少一種多元醇包括當(dāng)量為約1000 - 2500的至少一種的聚氧化乙烯封端的聚氧化丙烯多元醇。此類多元醇的總標(biāo)稱官能度可以為約3-6。在一些實施方案中，該多元醇可以用丙三醇和蔗糖的共混物來引發(fā)。該多元醇可以是聚氧化乙烯封端的，其百分數(shù)約10-20%。此類多元醇的例子是SPECFLEX NC630、SPECFLEX NC632、V0RALUX HF505 和 V0RAN0L CP6001，所有都可從 The Dow Chemical Company 獲得。實施方案包括使用這些多元醇的不同實施方案的混合物。在多元醇的共混物中，可以包括這些多元醇或多元醇的混合物，以使得它們在該共混物中的存在量為50 - 99重量％比率，基于在該共混物中的多元醇的總重量計。在本文中包括和在本文中公開了在50%和95%之間的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，該多元醇在該共混物中的存在量可以為50、60、70或80%的下限到 60、70、80、85、90、95 或 99% 的上限。
[0033]該多元醇共混物也可以包括至少一種聚氧化乙烯/聚氧化丙烯封端的聚氧化丙烯多元醇，其具有的當(dāng)量為約1400 - 2000，總標(biāo)稱官能度為約2至7.2，和聚氧化乙烯百分數(shù)為約60 - 85。此類多元醇可獲自The Dow Chemical Company。實施方案包括使用不同實施方案的這些多元醇的混合物。在多元醇的共混物中可以包括這些多元醇，以使得它們在該共混物中的存在量為O - 30重量％的比率，基于多元醇在該共混物中的總重量計。本文中包括和本文中公開了所有在0%和30%之間的單個數(shù)值和子范圍；例如，該多元醇在該共混物中的存在量可以為0、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、15、17、19或20%的下限，到5、6、7、8、
10、12、15、17、19 或 20,25 或 30% 的上限。
[0034]該多元醇共混物可以另外包括至少一種聚環(huán)氧丁烷聚醚，如在美國專利N0.5，600, 019中所述，其通過在堿性催化劑的存在下將引發(fā)劑和環(huán)氧丁烷結(jié)合來制備。然后嵌段聚合物通過將聚環(huán)氧丁烷與環(huán)氧乙烷在堿性催化劑的存在下進行結(jié)合以形成環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丁烷嵌段聚醚來制備。在另一個實施方案中，聚環(huán)氧丁烷聚醚可通過首先形成聚環(huán)氧乙烷聚醚然后通過在堿性催化劑的存在下結(jié)合聚環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丁烷以形成嵌段聚合物來制備。嵌段聚合物對于形成具有相對低分子量的聚醚而言是有用的，不過引入一些含量水平的無規(guī)性，對于形成分子量大于約2，000的聚醚而言，可能是理想的。例如，在另一個實施方案中，聚環(huán)氧丁烷聚醚的制備可以如下:首先形成如上所述的聚環(huán)氧丁烷，然后在堿性催化劑的存在下將該聚環(huán)氧丁烷與環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丁烷的混合進料進行結(jié)合。
[0035]聚環(huán)氧丁烷聚醚的標(biāo)稱官能度可以為約I到約8。雖然聚環(huán)氧丁烷聚醚可以按照任何已知的用于制備聚醚的方式來制備，但是它們通常通過在堿性催化劑的存在下將引發(fā)劑與氧化烯結(jié)合來制備。例如，甲醇可以用作制備標(biāo)稱官能度為I的表面活性劑的引發(fā)劑。蔗糖可以用來制備標(biāo)稱官能度高至8的聚環(huán)氧丁烷聚醚。也可以使用引發(fā)劑的混合物。
[0036]額外的多元醇可以包括環(huán)氧丙烷和直至20wt%的環(huán)氧乙烷的聚(環(huán)氧丙烷)無規(guī)共聚物，具有的官能度為2到4和當(dāng)量為800到2200 ；
[0037]額外的多元醇可以包括含有聚合物多元醇的多元醇，其具有的當(dāng)量為500或更大并且具有聚合物分散相。該聚合物分散相可以是烯屬不飽和單體(其中苯乙烯、丙烯腈和苯乙烯-丙烯腈共聚物屬于特別理想的)的顆粒，聚脲顆?；蚓郯滨ヮw粒。該分散相可以占該共聚物多元醇的5到60wt% ；
[0038]為了制備低密度柔性泡沫體，可使一種或多種多元醇的混合物與至少一種異氰酸酯起反應(yīng)。使用的異氰酸酯的量通常要足以提供65到110的異氰酸酯指數(shù)。在另一個實施方案中該指 數(shù)是70到100而在另外的實施方案中為75到90。
[0039]該至少一種異氰酸酯可以包括至少一種基于MDI的異氰酸酯。該至少一種基于MDI的異氰酸酯可以占至少50、55、60、70、80、90、95或100重量％，基于所使用的異氰酸酯的總重量計。該至少一種基于MDI的異氰酸酯可以包括二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或該異氰酸酯-封端的預(yù)聚物，其具有的異氰酸酯含量為至少6wt% JDI可以包括的異構(gòu)體為4，4’-和2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯，其重量比如98:2到60:40,98:2到68:32,95:5到70:30或從90:10到70:30。當(dāng)沒有4，4’ -和2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯時，該異氰酸酯混合物的余量可包括2，2’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯的碳化二亞胺或脲基甲酸酯或脲酮亞胺加合物和它們的混合物。
[0040]該4，4’ -和2，4’ -MDI異構(gòu)體也可以以與聚合物型多亞甲基多苯基異氰酸酯(聚合物型MDI)的混合物的方式來使用。在一個實施方案中，該聚合物型MDI占40、50、60或70wt.%或更多，基于MDI異氰酸酯的總量計。特別合適的聚合物型MDI產(chǎn)品的游離MDI含量為5到50wt%、10到40wt%或10到30wt%。此類聚合物型MDI產(chǎn)品可以商品名PAPI和VORANATEUThe Dow Chemical Company獲得。實施方案包括的聚合物型MDI產(chǎn)品的平均異氰酸酯官能度為2到3.3異氰酸酯基團/分子并且異氰酸酯當(dāng)量為120到170或125到135。該類型的合適的市售產(chǎn)品包括 PAPI PB-219, PAPI27, VORANATE M229、V0RANATE220、V0RANATE290, VORANATE M595 和 VORANATE M600，所有這些都可獲自 The Dow ChemicalCompany。
[0041]MDI的異氰酸酯-封端的預(yù)聚物可通過將該至少一種異氰酸酯與至少一種聚醚多元醇進行反應(yīng)來獲得，其存在于低于化學(xué)計量的量中，以便讓所獲得的加合物具有的異氰酸酯含量為從6、8、10、15、20、25或28的重量百分比，到28、30或31的重量百分比。
[0042]此類異氰酸酯-封端的預(yù)聚物的適合的實施方案的例子公開在美國專利5，114，989中而且例如為，例如，氨基甲酸酯-改性的多異氰酸酯，其指定為SPECFLEXNE134,可從The Dow Chemical Company獲得。用于該預(yù)聚物的制備中的聚氧化烯多元醇的平均官能度為約2到約4，為約2到約3。對于“平均官能度”，其理解為每分子具有的異氰酸酯反應(yīng)活性位點的數(shù)量，對于多元醇的情況，羥基基團，能夠與異氰酸酯基團起反應(yīng)。該聚氧化烯多元醇的進一步特征在于，它的羥基當(dāng)量為約2200到約3500并且其內(nèi)所含有的氧化乙烯殘基為約40wt%到約68wt%。該多元醇的羥基當(dāng)量可以是從約2300或2400直至約 3200 或 2800。
[0043]該多元醇的氧化乙烯殘基含量可以是從約55wt%、從約58wt%或從約60wt%,直至約64wt%或約65wt%。該氧化乙烯殘基在該多元醇之內(nèi)的分布可以是以內(nèi)部方式或以端部方式位于該聚氧化烯鏈上一個或多個嵌段，另一種是在多元醇的整個聚氧化烯鏈上以無規(guī)方式，或它們的組合。該聚氧化烯鏈的剩余的部分，當(dāng)沒由氧化乙烯殘基構(gòu)成時，包括氧化丙烯、氧化丁烯殘基或它們的混合物，不過尤其是氧化丙烯殘基。此類殘基分別獲自環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷的反應(yīng)。也可以存在來自其他氧化物的殘基。
[0044]實施方案所包括的異氰酸酯-封端的預(yù)聚物通過使用以下異氰酸酯共混物來獲得，該共混物包括重量比為70:30的4，4’ -MDI和2，4’ -MDI與粗二苯基甲烷二異氰酸酯組合物(例如，如V0RANATE*M220，其可從the Dow Chemical Company獲得，和其含有多亞甲基多苯基多異氰酸酯(約 57.5wt%)、4，4’ -MDI (40wt.%)和 2，4’ -MDI (2.5wt.%))。將 70:30的4，4’ -/2，4’ -MDI與VORANATE M220例如以60:40的重量比共混結(jié)合，可獲得基本組成為4，4’ -MDI (約58%)、2，4’ (約19%)和多亞甲基多苯基多異氰酸酯(約23%)的預(yù)聚物。
[0045]在一個實施方案中，該聚氧化烯多元醇可以與至少一種該基于MDI的異氰酸酯起反應(yīng)以便提供隨后可以與類似的異氰酸酯或其他包括粗二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯混合的預(yù)聚物。
[0046]當(dāng)制備該預(yù)聚物時，聚氧化烯多元醇與多異氰酸酯的相對量要足以確保所獲得的預(yù)聚物具有上述的異氰酸酯含量。當(dāng)制備該預(yù)聚物時，上述聚氧化烯多元醇任選地也可以與在制備異氰酸酯-封端的預(yù)聚物中所常規(guī)使用的其他異氰酸酯反應(yīng)活性物質(zhì)相結(jié)合使用。此類常規(guī)物質(zhì)包括，例如，乙二醇、丙二醇、它們的更高級氧化烯加合物和其他沒有落入以上聚氧化烯多元醇的敘述中的聚醚多元醇。
[0047]該預(yù)聚物可以通過使用對于此類制備的現(xiàn)有技術(shù)中已描述的條件來制備。通常，該預(yù)聚物可通過將多元醇受控制地添加到異氰酸酯中同時連續(xù)地進行攪拌來制備。該多元醇與該異氰酸酯的添加比例有利地要足以保持從約45°到約90°或從約60°到約80°C的反應(yīng)溫度，如有必要，使用加熱或冷卻。 [0048]實施方案也包括按照在美國專利申請公開N0.2006/0142529中所述的內(nèi)容來制備的預(yù)聚物。該預(yù)聚物可以是聚醚多元醇與化學(xué)計量過量的至少一種異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0049]用于制備預(yù)聚物的聚醚多元醇組合物可以包括一種或多種聚醚多元醇并且其具有的平均標(biāo)稱羥基官能度為1.6到8，分子量為1000到12000并且具有至少30%、至少40%、至少50%或至少65wt%的氧化乙烯基團。在一個實施方案中，多元醇組合物的標(biāo)稱官能度為1.6到6、從1.6到4或1.6到2.5。類似地，多元醇組合物的分子量可以是從1000到8000、從1000到5000，和或從1500到3500?？梢允褂镁哂胁煌墓倌芏群脱趸蚁┖康木勖讯嘣嫉慕M合(包括單羥基物質(zhì)和低分子量二醇和三醇物質(zhì)或胺在內(nèi))，然而在這種情況下此類組合的平均官能度、分子量和氧化乙烯含量必須是如上所述。也有利的是，各多元醇的氧化乙烯含量是無規(guī)分布在整個分子中。用于制備預(yù)聚物的聚醚多元醇組合物可以是標(biāo)稱羥基官能度為1.6到2.5、分子量為1500到3500和具有至少65wt%的氧化乙烯基團的聚醚多元醇.[0050]為了制造低密度柔性泡沫體，一種或多種多元醇的混合物可以與該至少一種異氰酸酯在至少一種延遲作用催化劑的存在下起反應(yīng)，以便獲得在異氰酸酯和多元醇的反應(yīng)(凝膠)與異氰酸酯與水的反應(yīng)(發(fā)泡)之間的平衡，從而生產(chǎn)出低密度柔性聚氨酯泡沫體，其中泡孔是相對均勻的而且該泡沫體具有可接受的機械性能。如本文中所使用的，表達“延遲作用催化劑”旨在表示顯示所需的具有緩慢啟動、但隨后有提高活性的性質(zhì)的催化劑。也就是說，延遲作用催化劑最初會顯示出低活性隨后在以后的時間顯示提高的活性。在活化之后顯示出高催化活性的催化劑會是有用的。
[0051]該至少一種延遲作用催化劑可以是延遲作用凝膠催化劑或延遲作用發(fā)泡催化劑。實施方案還包括至少一種延遲作用催化劑，其既包括至少一種延遲作用凝膠催化劑又包括至少一種延遲作用發(fā)泡催化劑。
[0052]為了向在本發(fā)明的實施方案中所采用的催化劑提供時間延遲特點，一些催化劑可以用有機羧酸或酚來封閉。對于“封閉”催化劑化合物或“封閉”叔胺化合物的含義為:該化合物在與多元醇組分混合之前可以用有機羧酸或酚來封閉；或者該化合物可在多元醇組分內(nèi)借助于將最初未封閉的化合物與多元醇組分連同有效獲得有機羧酸封閉化合物的有機羧酸一起混合來封閉。對于“未封閉”催化劑或“未封閉”叔胺的含義為，在向多元醇組分添加催化劑化合物之前，其是未用羧酸封閉的，因為它的分子結(jié)構(gòu)提供了所需的時間延遲，沒有必要用有機羧酸封閉。延遲作用催化劑的例子描述在美國專利N0.5，478，494中。
[0053]使用在本發(fā)明中的延遲作用發(fā)泡催化劑可以是羧酸封閉的叔胺，例如，如羧酸封閉的叔胺醚。這些延遲作用發(fā)泡催化劑可以通過異氰酸酯與多元醇的放熱反應(yīng)的熱量來進行熱活化。延遲作用發(fā)泡催化劑的叔胺部分具有以下通式:
[0054]
【權(quán)利要求】
1.一種聚氨酯泡沫體，其包括以下反應(yīng)體系的反應(yīng)產(chǎn)物，其中該反應(yīng)體系包括至少一種多元醇和至少一種包括至少50wt%的基于MDI的異氰酸酯的異氰酸酯，并且其中該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)ASTM D3574-01所測定的密度為低于約33kg/m3，根據(jù)NBR8515:2003所測定的撕裂強度為大于約160N/m，而且根據(jù)ASTM D-3574-H球回彈所測定的回彈率為至少45%。
2.一種柔性聚氨酯泡沫體，其包括以下反應(yīng)體系的反應(yīng)產(chǎn)物，其中該反應(yīng)體系包括: 至少一種異氰酸酯組分，其中至少50wt%的異氰酸酯組分包括基于MDI的異氰酸酯； 至少一種第一聚醚多元醇，其當(dāng)量為約1000 - 2500，總標(biāo)稱官能度為約3到約6 ;和 至少一種第二聚醚多元醇，其當(dāng)量為約1400 - 2000，總標(biāo)稱官能度為約2到約7.2 ； 其中該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)ASTM D3574-01所測定的密度為低于約33kg/m3
3.權(quán)利要求2的柔性泡沫體，其中該柔性聚氨酯泡沫體根據(jù)NBR8515:2003所測定的撕裂強度為大于約16 0N/m并且根據(jù)ASTM D-3574-H球回彈％所測定回彈率為至少45%。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，還具有低于約13%的90%壓縮變定，其是根據(jù)ASTM D3574-03測量的。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，還具有大于約120%的斷裂伸長率，其是根據(jù)NBR8515:2003所測定的。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，還具有大于約34kPa的拉伸強度，其是根據(jù)NBR8515:2003所測定的。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該泡沫體的每米高度的密度變化為低于約2kg/m3。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該反應(yīng)體系還包括延遲作用凝膠催化劑和延遲作用發(fā)泡催化劑中的至少一種。
9.權(quán)利要求1-7中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該反應(yīng)體系還包括至少一種延遲作用凝膠催化劑和至少一種延遲作用發(fā)泡催化劑。 9.權(quán)利要求1-8中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括重量比為98:2到60:40的4，4’ -和2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物。
10.權(quán)利要求1-8中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括聚合物型多亞甲基多苯基異氰酸酯與4，4’ -和2，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物。
11.權(quán)利要求1-8中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該基于MDI的異氰酸酯包括至少一種異氰酸酯-封端的預(yù)聚物，所述預(yù)聚物通過將MDI與至少一種平均標(biāo)稱官能度為約2到約4的聚氧化烯多元醇進行反應(yīng)來獲得。
12.權(quán)利要求1-11中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，包括聚氧化乙烯封端的聚氧化丙烯多元醇，封端的百分比為約10-20%，并且含量為50 - 99重量％，基于所使用的多元醇的總重量計。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該第二多元醇包括聚氧化乙烯/聚氧化丙烯封端的聚氧化丙烯，聚氧化乙烯百分比為約60 - 85，并且含量為1- 30重量％，基于所使用的多元醇的總重量計。
14.權(quán)利要求1-12中任一項的柔性聚氨酯泡沫體，其中該第二多元醇包括聚環(huán)氧丁烷聚醚。
【文檔編號】C08G18/18GK103635503SQ201280018346
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月14日
【發(fā)明者】B.C.S.莫塔, V.S.明尼坎蒂, R.R.甘博亞 申請人:陶氏巴西東南工業(yè)有限公司, 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司