實施例涉及使用預(yù)制的水性聚合物分散體制備的粘彈性聚氨酯泡沫和制造這樣的粘彈性聚氨酯泡沫的方法。
背景技術(shù)：
：柔性、粘彈性聚氨酯泡沫(也稱為緩慢恢復(fù)泡沫和高阻尼泡沫)的特征在于相對緩慢的逐漸從壓縮中恢復(fù)，并且粘彈性泡沫可具有相對較低的彈性。用于粘彈性泡沫的示例性應(yīng)用利用泡沫的特征如形狀順應(yīng)性(shapeconforming)、能量衰減和/或隔音性。例如，粘彈性聚氨酯泡沫可用于舒適應(yīng)用(如床上用品和枕頭)、減震應(yīng)用(如運(yùn)動襯墊和頭盔)以及隔音應(yīng)用(如汽車內(nèi)飾)。技術(shù)實現(xiàn)要素：實施例可通過提供用于形成粘彈性聚氨酯泡沫的反應(yīng)體系來實現(xiàn)，所述粘彈性聚氨酯泡沫的回彈性小于或等于20％，如根據(jù)astmd3574所測量的，所述反應(yīng)體系包括具有至少一種異氰酸酯的異氰酸酯組分并且所述反應(yīng)體系的異氰酸酯指數(shù)為50到110；以及異氰酸酯反應(yīng)性組分，其是通過添加至少多元醇組分、添加劑組分和預(yù)制的水性聚合物分散體而形成的混合物。所述混合物包括以混合物的總重量計50.0重量％到99.8重量％的包括至少一種聚醚多元醇的多元醇組分、以混合物的總重量計0.1重量％到50.0重量％的包括至少一種催化劑的添加劑組分以及以混合物的總重量計0.1重量％到6.0重量％的預(yù)制的水性聚合物分散體。預(yù)制的水性聚合物分散體的固體含量為以預(yù)制的水性聚合物分散體的總重量計10重量％到80重量％，并且預(yù)制的水性聚合物分散體是水性酸聚合物分散體或水性酸改性的聚烯烴聚合物分散體之一，其中聚烯烴衍生自至少一種c2到c20α-烯烴。附圖說明圖1示出了用于制備預(yù)制的水性聚合物分散體的熔體擠出設(shè)備的示例性示意圖。圖2示出了工作實例12的潤濕效果。圖3示出了比較實例d的潤濕效果。具體實施方式可以將粘彈性聚氨酯泡沫表征為回彈性小于或等于20％，如根據(jù)astmd3574(也可稱為球回彈試驗)所測量的。例如，回彈性可小于15％，小于10％，小于8％和/或小于7重量％?；貜椥钥纱笥?％。粘彈性聚氨酯泡沫可使用包括異氰酸酯組分和異氰酸酯反應(yīng)性組分的反應(yīng)體系來制備。特別地，粘彈性泡沫作為異氰酸酯組分和異氰酸酯反應(yīng)性組分的反應(yīng)產(chǎn)物而形成。異氰酸酯組分包括至少一種異氰酸酯如異氰酸酯封端的預(yù)聚物和/或多異氰酸酯。異氰酸酯反應(yīng)性組分包括至少一種具有異氰酸酯反應(yīng)性氫原子基團(tuán)如羥基和/或胺基的化合物。異氰酸酯組分和/或異氰酸酯反應(yīng)性組分可包括添加劑如催化劑、固化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、多胺和/或填充劑。根據(jù)實施例，異氰酸酯反應(yīng)性組分包括至少三種組分。特別地，異氰酸酯反應(yīng)性組分包括多元醇組分、添加劑組分和預(yù)制的水性聚合物分散體。多元醇組分占異氰酸酯反應(yīng)性組分的50.0重量％到99.8重量％(例如，60.0重量％到99.8重量％，70.0重量％到99.5重量％，80.0重量％到99.0重量％，90.0重量％到99.0重量％等，以便成為用于形成粘彈性聚氨酯泡沫的反應(yīng)體系中的主要組分)。多元醇組分包括至少一種聚醚多元醇，并且可任選地包括至少一種聚酯多元醇。添加劑組分可包括催化劑、固化劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、多胺、水和/或填充劑。以異氰酸酯反應(yīng)性組分的總重量計，添加劑組分占添加劑組分的0.1重量％到50.0重量％(例如，0.1重量％到40.0重量％，0.1重量％到30.0重量％，0.1重量％到20.0重量％，0.1重量％到15.0重量％，0.1重量％到10.0重量％，0.1重量％到5.0重量％等)。示例性實施例中的添加劑組分包括至少一種催化劑和至少一種表面活性劑。預(yù)制的水性聚合物分散體占異氰酸酯反應(yīng)性組分的0.1重量％到6.0重量％(例如，0.1重量％到5.0重量％，0.1重量％到4.1重量％，0.1重量％到4.0重量％，0.1重量％到3.5重量％，0.1重量％到3.0重量％，0.4重量％到2.5重量％，0.5重量％到2.4重量％等)。預(yù)制的水性聚合物分散體是水性酸聚合物分散體或水性酸改性的聚烯烴聚合物水分散體中的一種，其中聚烯烴衍生自至少一種c2到c20α-烯烴(例如，至少一種c2到c10α-烯烴和/或c2到c8α-烯烴)。預(yù)制的水性聚合物分散體的固體含量為基于預(yù)制的水性聚合物分散體的總重量的10重量％到80重量％。水性聚合物分散體可以是一種或多種用于形成粘彈性聚氨酯泡沫的水性聚合物分散體的組合。使用預(yù)制的水性聚合物分散體添加劑制備的粘彈性泡沫在標(biāo)準(zhǔn)條件下的空氣流量可大于5.0標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘(scfm)(約2.4l/s)。粘彈性泡沫的恢復(fù)時間(也稱為粘彈性恢復(fù)時間)小于20秒(例如，小于10秒和/或小于5秒)。例如，可制備具有增加的空氣流量而不犧牲回彈性的粘彈性聚氨酯泡沫。預(yù)制的水性聚合物分散體水性聚合物分散體包括至少(a)包括酸聚合物和/或酸改性的聚烯烴聚合物的基礎(chǔ)聚合物和(b)流體介質(zhì)(在這種情況下為水)，其中基礎(chǔ)聚合物分散在流體介質(zhì)中。在室溫和大氣壓的環(huán)境條件下，預(yù)制的水性聚合物分散體可以是連續(xù)的液相組分，并且來源于液相(即，流體介質(zhì))和固相(即，基礎(chǔ)聚合物)。在實施例中，預(yù)制的水性聚合物分散體是水性酸聚合物分散體或水性酸改性的聚烯烴聚合物分散體中的一種，其中聚烯烴衍生自至少一種c2到c20α-烯烴。水性酸聚合物分散體意指用基于酸的聚合物制備的水性分散體。水性酸改性的聚烯烴聚合物分散體意指用酸改性的聚烯烴聚合物制備的水性分散體。衍生自至少一種c2到c20α-烯烴意指聚烯烴是使用至少一種α-烯烴制備的聚合物，其中所使用的每種α-烯烴是c2到c20α-烯烴中的一種(例如，聚烯烴可衍生自乙烯、丙烯、丁烯、己烯和/或辛烯中的至少一種)。在示例性實施例中，聚烯烴可以是基于乙烯的聚合物和/或基于丙烯的聚合物。如本文所用的，聚合物意指通過聚合相同或不同類型的單體而制備的化合物。因此，術(shù)語聚合物包括術(shù)語均聚物和術(shù)語互聚物，術(shù)語均聚物通常用于指僅由一種類型的單體制備的聚合物。術(shù)語互聚物還包括所有形式的互聚物，例如無規(guī)、嵌段、均相、非均相等。共聚物/互聚物意指通過至少兩種不同類型的單體聚合而制備的聚合物。這些術(shù)語包括兩種典型的共聚物，即，由兩種不同類型的單體制備的聚合物和由多于兩種不同類型的單體制備的聚合物，例如，三元共聚物，四元共聚物等?；谝蚁┑木酆衔镆庵赴蟛糠种亓堪俜直鹊木酆弦蚁﹩误w(以可聚合單體的總重量計)的聚合物，并且任選地其可包含至少一種不同于乙烯(如選自c3到c20α-烯烴的至少一種)的聚合共聚單體，以便形成基于乙烯的互聚物。例如，當(dāng)基于乙烯的聚合物是乙烯-丙烯共聚物時，以共聚物的總重量計，乙烯的量可大于50重量％?！把苌砸蚁┑膯卧焙皖愃菩g(shù)語意指由聚合乙烯單體形成的聚合物的單元?；诒┑木酆衔镆庵赴蟛糠种亓堪俜直鹊木酆媳﹩误w(以可聚合單體的總重量計)的聚合物，并且任選地其可包含至少一種不同于丙烯(如選自c2和c4到c20α-烯烴的至少一種)的聚合共聚單體，以便形成基于丙烯的互聚物。例如，當(dāng)基于丙烯的聚合物是丙烯-乙烯共聚物時，以共聚物的總重量計，丙烯的量可大于50重量％。“衍生自丙烯的單元”和類似術(shù)語意指由聚合丙烯單體形成的聚合物的單元。示例性的水性酸聚合物分散體可包括乙烯-丙烯酸互聚物、乙烯-甲基丙烯酸互聚物和/或乙烯-巴豆酸互聚物。乙烯-丙烯酸互聚物通過至少乙烯和丙烯酸的共聚進(jìn)行制備。乙烯-甲基丙烯酸互聚物通過至少乙烯和甲基丙烯酸的共聚進(jìn)行制備。乙烯-巴豆酸互聚物通過至少乙烯和巴豆酸的共聚進(jìn)行制備。應(yīng)當(dāng)理解，在這樣的水性酸聚合物分散體中，示例性實施例不限于僅乙烯-丙烯酸互聚物、乙烯-甲基丙烯酸互聚物和/或乙烯-巴豆酸互聚物。例如，乙烯可與多于一種的以下酸進(jìn)行共聚：丙烯酸、甲基丙烯酸和/或巴豆酸。示例性的水性酸聚合物分散體可包括作為分散在流體介質(zhì)(在這種情況下為水)中的基礎(chǔ)聚合物的至少一種乙烯-丙烯酸(eaa)共聚物(和/或乙烯-甲基丙烯酸共聚物)。分散體可由bluewavetm技術(shù)實現(xiàn)，bluewavetm技術(shù)是專有和具有專利的機(jī)械分散技術(shù)，其是陶氏化學(xué)公司(thedowchemicalcompany)或陶氏化學(xué)公司的附屬公司的商標(biāo)。例如，eaa可通過乙烯與丙烯酸的共聚來制備，其產(chǎn)生乙烯-丙烯酸eaa共聚物。乙烯-丙烯酸共聚物的丙烯酸含量可以為至少10重量％(例如，10重量％到70重量％，10重量％到60重量％，10重量％到50重量％，10重量％到40重量％，10重量％到30重量％，和/或15重量％到25重量％)。示例性eaa共聚物可作為primacortm產(chǎn)品獲得，可從陶氏化學(xué)公司(thedowchemicalcompany)獲得。eaa共聚物的熔體指數(shù)可以為100g/10分鐘到2000g/10分鐘(astm方法d-1238在190℃和2.16kg下)。eaa共聚物在350℉下的布氏粘度(brookfieldviscosity)可以為5,000cps到13,000cps，并且可從陶氏化學(xué)公司獲得。乙烯-甲基丙烯酸共聚物可通過乙烯與甲基丙烯酸的共聚來制備。示例性的乙烯-丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸和/或乙烯-巴豆酸共聚物在美國專利第4,599,392號和/或第4,988,781號中有討論。示例性的水性酸改性的聚烯烴聚合物水分散體包括作為hypodtm產(chǎn)品進(jìn)行銷售的分散體，其可從陶氏化學(xué)公司獲得。hypodtm產(chǎn)品可由bluewavetm技術(shù)實現(xiàn)，bluewavetm技術(shù)是專有和具有專利的機(jī)械分散技術(shù)，其是陶氏化學(xué)公司或陶氏化學(xué)公司的附屬公司的商標(biāo)。bluewavetm技術(shù)可利用高剪切機(jī)械工藝，其可通過采用傳統(tǒng)的熱塑性聚合物和彈性體并將其分解成亞微米顆粒而起作用。水性酸改性的聚合物水分散體可包括基于丙烯的分散體和基于乙烯的分散體，其可將高分子量熱塑性塑料和彈性體的性能與高固含量的水性分散體的應(yīng)用優(yōu)點相結(jié)合。分散體的聚烯烴可以是茂金屬催化的聚烯烴。示例性聚烯烴是以affinitytm、engagetm、versifytm和infusetm產(chǎn)品進(jìn)行銷售的，其可從陶氏化學(xué)公司獲得。水性聚合物分散體可通過使用中和劑來制備。示例性的中和劑包括氨、氫氧化銨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰及其組合。例如，如果基礎(chǔ)聚合物的極性基團(tuán)本質(zhì)上是酸性或堿性的，則聚合物可以用中和劑部分或完全中和以形成相應(yīng)的鹽。當(dāng)使用用eaa制備的酸性聚合物改性的分散體時，中和劑是堿，如氫氧化銨、氫氧化鉀和/或氫氧化鈉。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，適當(dāng)?shù)闹泻蛣┑倪x擇可取決于所配制的具體組合物，并且這樣的選擇在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)。水性聚合物分散體可以在擠出過程中進(jìn)行制備，例如，如美國專利第8,318,257號中所討論的。圖1示出了用于制造水性聚合物分散體的擠出設(shè)備的示例性示意圖?？蓪D出機(jī)1(如雙螺桿擠出機(jī))連接到壓力控制裝置2(例如，壓力控制閥、背壓調(diào)節(jié)器、熔體泵和/或齒輪泵)?？商峁┡c擠出機(jī)1連接的中和劑儲存器3和初始水儲存器4，其每一個均包括泵(未示出)。分別從中和劑儲存器3和初始水儲存器4中提供所需量的中和劑和初始水。可使用任何合適的泵，例如，基于期望的流量。中和劑和初始水可在預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱。聚合物樹脂(如酸性聚合物和/或聚烯烴聚合物)可以從進(jìn)料器7進(jìn)料到擠出機(jī)1的入口8，其中使樹脂熔化或混合。聚合物樹脂可以例如以顆粒、粉末和/或片狀的形式提供?？赏ㄟ^并與聚合物樹脂一起將分散劑加入到擠出機(jī)中，或者可將分散劑單獨地提供給擠出機(jī)1。例如，可通過螺桿在混合和輸送區(qū)域中熔化、混合和輸送聚合物(和分散劑，如果包括的話)。然后將聚合物樹脂熔體從混合和輸送區(qū)輸送到擠出機(jī)的乳化區(qū)域，其中通過入口5添加初始量的水和中和劑(來自儲存器3和儲存器4)。在擠出機(jī)1的稀釋和冷卻區(qū)域中，可使用通過入口9來自儲存器6的另外的水進(jìn)一步稀釋所得乳化混合物至少一次。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的，至少考慮到美國專利第8,318,257號，所得乳化混合物的稀釋方案可以變化(例如，基于所需的固體含量)。例如，乳化混合物可在擠出機(jī)1的稀釋區(qū)域中用來自另外的儲存器的另外的分散介質(zhì)進(jìn)一步稀釋。可在稀釋區(qū)域中將分散體稀釋到至少30重量％的分散體。對于混合和輸送區(qū)域中的螺桿，可沿著螺桿放置一個或多個旋轉(zhuǎn)限制孔。旋轉(zhuǎn)限制孔可以提高分散體形成過程的穩(wěn)定性。可以使用非旋轉(zhuǎn)限制孔。在一些實施例中，螺桿可包括高混合捏合盤。除了上述高混合捏合盤60和任選的低自由體積捏合盤62之外，其可以使使用擠出機(jī)1形成的分散體的體積加權(quán)粒度分布最小化。擠出機(jī)1包括沿著其長度的高內(nèi)相乳液產(chǎn)生(hipe)區(qū)域，例如，如在美國專利第8,318,257號中所討論的。例如，水性聚合物分散體可使用包含12個hipe區(qū)域的系統(tǒng)進(jìn)行制備，其中溫度在區(qū)域中是變化的。根據(jù)進(jìn)料組成(如聚合物、分散劑、中和劑等)，可期望具有更長或更短的hipe區(qū)域。可提供多個分散介質(zhì)注入點以允許hipe區(qū)域根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展或縮短。由于分散的聚合物顆粒的粒度在hipe區(qū)域中形成，因此應(yīng)提供適當(dāng)?shù)幕旌弦孕纬伤璧牧６?。hipe區(qū)域具有可變長度可允許在單個擠出機(jī)中處理更寬范圍的聚合物，提供過程靈活性以及其它益處?？筛淖冸p螺桿擠出機(jī)桶、螺桿和稀釋介質(zhì)注射點，以使得當(dāng)產(chǎn)生含有eea的分散體時，hipe區(qū)域的長度比直徑(l/d)至少為16。上述設(shè)備可用于生產(chǎn)分散體，其中，在一些實施例中，聚合物進(jìn)料速率可以在約50lb/h到約2000lb/h(約22kg/h到約907kg/h)的范圍內(nèi)。在另一些實施例中，聚合物進(jìn)料速率可以在約100lb/h到約1000lb/h(約45kg/h到約454kg/h)的范圍內(nèi)。在另一些實施例中，螺桿速度可以在約300rpm到約1200rpm的范圍內(nèi)。在又一些實施例中，擠出機(jī)排出壓力可保持在約300psig到約800psig(約21巴到約56巴)的壓力范圍內(nèi)。多元醇組分多元醇組分包括至少一種聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。示例性聚醚多元醇是環(huán)氧烷烴(如至少一種環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧丁烷)與每分子含有2到8個活性氫原子的引發(fā)劑的反應(yīng)產(chǎn)物。示例性的引發(fā)劑包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨醇、乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷、聚亞甲基聚亞苯基多胺、乙醇胺、二乙醇胺以及這些引發(fā)劑的混合物。示例性的多元醇包括voranoltm產(chǎn)品，可從陶氏化學(xué)公司(thedowchemicalcompany)獲得。多元醇組分可包括可用于形成粘彈性聚氨酯泡沫的多元醇。例如，多元醇組分可包括聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇，其環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％，標(biāo)稱羥基官能度為2到6(例如，2到4)并且數(shù)均分子量為500g/mol到5000g/mol(例如，500g/mol到4000g/mol，600g/mol到3000g/mol，600g/mol到2000g/mol，700g/mol到1500g/mol和/或800g/mol到1200g/mol)。環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％的聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇可占異氰酸酯-反應(yīng)性組分的5重量％到90重量％(例如，10重量％到90重量％，35重量％到90重量％，40重量％到85重量％，50重量％到85重量％，50重量％到80重量％和/或55重量％到70重量％)。環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％的聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇可以是異氰酸酯反應(yīng)性組分中的主要組分。多元醇組分可以包括聚氧丙烯-聚氧乙烯聚醚多元醇，其環(huán)氧乙烷含量小于20重量％，標(biāo)稱羥基官能度為2到6(例如，2到4)，并且數(shù)均分子量大于1000g/mol(或大于1500g/mol)且小于6000g/mol。例如，分子量可以為1500g/mol到5000g/mol，1600g/mol到5000g/mol，2000g/mol到4000g/mol和/或2500g/mol到3500g/mol。環(huán)氧乙烷含量小于20重量％的聚氧丙烯-聚氧乙烯聚醚多元醇可占異氰酸酯反應(yīng)性組分的5重量％到90重量％(例如，5重量％到70重量％，5重量％到50重量％，10重量％到40重量％和/或10重量％到30重量％)。環(huán)氧乙烷含量小于20重量％的聚氧丙烯-聚氧乙烯聚醚多元醇可與環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％的聚氧丙烯聚醚多元醇共混，而后者以更大的量包括在其中。多元醇組分可包括聚氧丙烯聚醚多元醇，其標(biāo)稱羥基官能度為2到6(例如，2到4)并且數(shù)均分子量為500g/mol到5000g/mol(例如，500g/mol到4000g/mol，600g/mol到3000g/mol，600g/mol到2000g/mol，700g/mol到1500g/mol和/或800g/mol到1200g/mol)。聚氧丙烯聚醚多元醇可占異氰酸酯反應(yīng)性組分的5重量％到90重量％(例如，5重量％到70重量％，5重量％到50重量％，10重量％到40重量％和/或10重量％到30重量％)。聚氧丙烯聚醚多元醇可與環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％的聚氧丙烯聚醚多元醇共混，而后者以更大的量包括在其中。在一個示例性實施例中，多元醇組分可包括環(huán)氧乙烷含量為至少50重量％的聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇、環(huán)氧乙烷含量小于20重量％的聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇以及聚氧丙烯聚醚多元醇的共混物。在與異氰酸酯組分接觸之前，可將多元醇組分與預(yù)制的水性聚合物分散體(以及任選的至少部分添加劑組分)混合。添加劑組分將添加劑組分與形成預(yù)制的水性分散體的組分和多元醇組分分開。添加劑組分是異氰酸酯反應(yīng)性組分的一部分，但是可以將其它添加劑摻入到異氰酸酯組分中。添加劑組分可包括催化劑、固化劑、交聯(lián)劑、表面活性劑、發(fā)泡劑(水性和非水性，與水性聚合物分散體分開)、多胺、增塑劑、香料、顏料、抗氧化劑、uv穩(wěn)定劑、水(與水性聚合物分散體分開)和/或填充劑。其它的示例性添加劑包括擴(kuò)鏈劑、阻燃劑、防煙劑、干燥劑、滑石、粉末劑、脫模劑、橡膠聚合物(“凝膠”)顆粒和本領(lǐng)域已知用于粘彈性泡沫和粘彈性泡沫產(chǎn)品的其它添加劑。添加劑組分可包括錫催化劑、鋅催化劑、鉍催化劑和/或胺催化劑。異氰酸酯反應(yīng)性組分中催化劑的總量可以為0.1重量％到3.0重量％?？梢栽谔砑觿┙M分中包括表面活性劑，例如，以在泡沫膨脹和固化時協(xié)助穩(wěn)定泡沫。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按順序?qū)h(huán)氧丙烷然后環(huán)氧乙烷加入到丙二醇中所制備的那些、固體或液體有機(jī)硅氧烷以及長鏈醇的聚乙二醇醚?？墒褂秒x子表面活性劑如長鏈烷基酸硫酸酯、烷基磺酸酯和烷基芳基磺酸的叔胺或鏈烷醇胺鹽。例如，配制品可包括表面活性劑如有機(jī)硅氧烷表面活性劑。異氰酸酯反應(yīng)性組分中有機(jī)硅氧烷表面活性劑的總量可以為0.1重量％到5.0重量％，0.1重量％到3.0重量％，0.1重量％到2.0重量％，和/或0.1重量％到1.0重量％。添加劑組分可包括與預(yù)制的水性聚合物分散體分開的水。水可占異氰酸酯反應(yīng)性組分總重量的小于2.0重量％?？偟乃?，包括來自預(yù)制的水性聚合物分散體的水和來自添加劑組分的水，可占異氰酸酯反應(yīng)性組分總重量的小于5重量％。基于水性聚合物分散體的使用，添加劑組分可排除任何常規(guī)的聚氨酯泡沫化學(xué)開孔劑。添加劑組分可以排除聚丁烯、聚丁二烯和蠟狀脂族烴，如通常在低回彈性泡沫中使用的開孔劑的油(例如礦物油、石蠟油和/或環(huán)烷油)。添加劑組分可排除開孔劑，所述開孔劑為主要衍生自具有至少4個碳原子的α,β-烯烴氧化物的烷氧基化的多元醇，例如，如在美國專利第4,596,665號中所討論的。添加劑組分可排除開孔劑，所述開孔劑為高達(dá)約3500分子量的聚醚，其含有高比例(通常為50％或更高)的衍生自環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丁烷的單元，例如，如在美國專利第4,863,976號的背景部分中所討論的。添加劑組分可排除開孔劑，所述開孔劑為分子量至少5000且具有至少50重量％的氧化乙烯單元的聚醚多元醇，例如，如在美國專利第4,863,976號的權(quán)利要求中所討論的。異氰酸酯組分異氰酸酯組分包括至少一種異氰酸酯。異氰酸酯組分以50到110(例如，60到100，65到100，70到100，74到100，70到90，70到85和/或74到85)的異氰酸酯指數(shù)存在。異氰酸酯指數(shù)定義為反應(yīng)混合物中異氰酸酯部分相對于異氰酸酯反應(yīng)性單元(可與異氰酸酯部分反應(yīng)的活性氫)的摩爾數(shù)的摩爾化學(xué)計量過量，乘以100。異氰酸酯指數(shù)為100意指不存在化學(xué)計量過量，以使得每1.0摩爾異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)存在1.0摩爾異氰酸酯基團(tuán)，乘以100。異氰酸酯組分可包括一種或多種異氰酸酯，如多異氰酸酯和/或異氰酸酯封端的預(yù)聚物。異氰酸酯可以是含異氰酸酯的反應(yīng)物，其為脂族、環(huán)脂族、脂環(huán)族、芳基脂族和/或芳香族多異氰酸酯或其衍生物。示例性衍生物包括脲基甲酸酯、縮二脲和nco(異氰酸酯部分)封端的預(yù)聚物。例如，異氰酸酯組分可包括至少一種芳香族異氰酸酯，例如，至少一種芳香族多異氰酸酯或至少一種衍生自芳香族多異氰酸酯的異氰酸酯封端的預(yù)聚物。異氰酸酯組分可包括甲苯二異氰酸酯(tdi)的至少一種異構(gòu)體、粗制的tdi、二苯基亞甲基二異氰酸酯(mdi)的至少一種異構(gòu)體、粗制的mdi和/或更多官能團(tuán)的亞甲基多苯基多異氰酸酯。實例包括以其2,4-異構(gòu)體和2,6-異構(gòu)體及其混合物形式的tdi和以其2,4'-異構(gòu)體、2,2'-異構(gòu)體和4,4'-異構(gòu)體及其混合物形式的mdi。mdi與其低聚物的混合物可以是粗制的mdi或聚合的mdi和/或mdi的已知變體，其包含氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳化二亞胺、脲酮亞胺和/或異氰脲酸酯基團(tuán)。示例性異氰酸酯包括voranatetmm220(可獲得自陶氏化學(xué)公司的聚合亞甲基二苯基二異氰酸酯)。其它的示例性多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯(tdi)、異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)和二異氰酸二甲苯酯(xdi)及其改性物。粘彈性泡沫粘彈性聚氨酯泡沫可用于多種包裝應(yīng)用、舒適應(yīng)用(如床墊—包括床墊面層、枕頭、家具、座墊等)、減震應(yīng)用(如保險杠墊、運(yùn)動和醫(yī)療設(shè)備、頭盔襯墊等)和隔音和/或減振應(yīng)用(如耳防護(hù)器、汽車面板等)。粘彈性聚氨酯泡沫可以以塊料法(例如，作為自由起發(fā)泡沫)、模制方法(如以盒發(fā)泡方法)或本領(lǐng)域已知的任何其它方法制備。在塊料法中，可將組分混合并倒入料槽或其它區(qū)域中，其中配制品反應(yīng)，在至少一個方向上自由膨脹并固化。塊料法通常在商業(yè)規(guī)模下連續(xù)操作。在模制方法中，可將組分混合并倒入模具/盒(加熱或非加熱)中，其中配制品反應(yīng)，在模具外在至少一個方向上膨脹并固化。粘彈性聚氨酯泡沫可以在初始環(huán)境條件(即，范圍為20℃到25℃的室溫和約1atm的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下制備。例如，粘彈性聚氨酯泡沫可包括酸性聚合物和/或酸改性的聚烯烴聚合物(例如，熔點高于100℃的聚合物)，而不需要加熱或向異氰酸酯反應(yīng)性組分施加壓力。也可以在低于大氣條件的壓力下進(jìn)行發(fā)泡，以減少泡沫密度并軟化泡沫。可以在高于大氣條件的壓力下進(jìn)行發(fā)泡，以增加泡沫密度從而增加泡沫載荷，如通過壓陷力撓度(ifd)所測量的。在模制工藝中，可以在高于環(huán)境條件的初始模具溫度，例如，50℃及以上的溫度下制備粘彈性聚氨酯泡沫。可進(jìn)行模具的超緊密堆積，即，用額外的發(fā)泡材料填充模具，以增加泡沫密度。以用于形成粘彈性聚氨酯泡沫的反應(yīng)體系的總重量計，用于形成粘彈性泡沫的反應(yīng)體系的計算的總水含量可小于5重量％，小于3重量％，小于2.0重量％，和/或小于1.6重量％。計算的總水含量計算為添加到配制品中的di(去離子水)的總量加上作為預(yù)制的水性聚合物分散體的一部分添加到配制品中的水的量。例如，計算的總水含量可以為0.5重量％到1.6重量％，0.5重量％到1.5重量％，和/或1.0重量％到1.5重量％。所得粘彈性聚氨酯泡沫可表現(xiàn)出改善的芯吸效果和/或改善的濕度/熱量管理。對于所得泡沫的濕度和熱量管理，例如，對于粘彈性聚氨酯泡沫床墊或枕頭，良好的芯吸效果可使汗液快速地遠(yuǎn)離使用者的皮膚移動。人體維持舒適溫度的關(guān)鍵方面是通過出汗導(dǎo)致的濕氣。出汗是身體保持涼爽的機(jī)制。良好的芯吸效果可以使使用者保持干燥和涼爽，從而提供增加的舒適度。良好的芯吸效果還可以給汗液/水提供更多的表面積以從其蒸發(fā)。以另一種方式說，當(dāng)使汗液/水分散在更大的面積上時，其可比當(dāng)水在小的表面積上匯集在一起時更快地蒸發(fā)。此外，良好的透濕性可以使水分離開使用者的皮膚并使自然的濕氣將熱量從使用者的皮膚帶走。例如，粘彈性聚氨酯泡沫可表現(xiàn)出大于不同粘彈性聚氨酯泡沫(該樣品具有相同尺寸)的樣品的可目視觀察的芯吸高度的可目視觀察的芯吸高度(例如，在尺寸為1.0英寸×0.5英寸×2.0英寸的粘彈性聚氨酯泡沫樣品上，當(dāng)樣品的邊緣浸沒在5.0mm的染色的水中時)，所述不同粘彈性聚氨酯泡沫是使用相同的異氰酸酯組分、相同的計算的總水含量以及相同的異氰酸酯反應(yīng)性組分進(jìn)行制備的，不同之處在于不包括預(yù)制的水性聚合物分散體。例如，芯吸高度可以為至少3倍(例如，可以是3倍到10倍和/或3.5倍到5.5倍)。當(dāng)將三滴染色的水放置在樣品表面上時，粘彈性聚氨酯泡沫可表現(xiàn)出小于使用不同粘彈性聚氨酯泡沫的樣品所目視觀察的芯吸時間的目視觀察的芯吸時間(使用粘彈性聚氨酯泡沫樣品)，所述不同粘彈性聚氨酯泡沫是使用相同的異氰酸酯組分、相同的計算的總水含量以及相同的異氰酸酯反應(yīng)性組分進(jìn)行制備的，不同之處在于不包括預(yù)制的水性聚合物分散體。如將理解的，所比較的樣品可具有相同的厚度/深度，但樣品的長度和寬度與結(jié)果無關(guān)。目視觀察的芯吸時間為三滴染色的水從樣品表面消失(即，被泡沫吸收)所需的時間。芯吸時間可降低至少30秒，以使得當(dāng)使用預(yù)制的水性聚合物分散體時顯著地更快。例如，對于使用預(yù)制的水性聚合物分散體制備的聚氨酯泡沫，芯吸時間可小于5秒(例如，大于半秒)。粘彈性聚氨酯泡沫可表現(xiàn)出提高的水蒸氣滲透率，例如，如根據(jù)astme96/e96m(并且任選地根據(jù)astme2321-03)所測量的。例如，對于使用預(yù)制的水性聚合物分散體制備的聚氨酯泡沫，水蒸氣滲透率可提高至少5％(例如，5％到20％)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，上述兩種不同泡沫的比較是指使用相同的工藝條件、相同的設(shè)備和相同的配方制備的泡沫，不同之處在于不包括預(yù)制的水性聚合物分散體以及增加的水含量以在比較實例中排除預(yù)制的水性聚合物分散體。除非另有說明，否則所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計。除非另有說明，否則所有分子量數(shù)據(jù)均基于數(shù)均分子量。實例本文提供的數(shù)據(jù)和描述信息基于近似值。此外，主要使用的材料如下：ad1包含約21.7重量％的氫氧化鉀中和的乙烯-丙烯酸共聚物鹽和78.3重量％的水的水性酸聚合物分散體，其使用如在美國專利第8,318,257號中所述的雙螺桿擠出機(jī)和稀釋方案進(jìn)行制備，制備如下：第一進(jìn)料包括100重量％的primacortm5986(具有約20.5重量％的丙烯酸的乙烯丙烯酸樹脂)，流速為234lb/h，第二進(jìn)料包括100重量％的氫氧化鉀，流速為125lb/h，以及第三進(jìn)料包括100重量％的水，流速為50lb/h。第一稀釋泵以220lb/h供水，第二稀釋泵以538lb/h供水，以達(dá)到所需的固體含量。桶/區(qū)域溫度控制條件如下：表1區(qū)域數(shù)溫度℃區(qū)域127區(qū)域2151區(qū)域3147區(qū)域4148區(qū)域5161區(qū)域6149區(qū)域7107區(qū)域8109區(qū)域980區(qū)域10131區(qū)域1172區(qū)域1272ad2約32.3重量％的氫氧化銨中和的乙烯丙烯酸共聚物鹽和67.7重量％的水的水性酸聚合物分散體，其類似于ad1進(jìn)行制備，不同之處在于第二進(jìn)料是不同的并且改變稀釋方案以達(dá)到所需的較高的固體含量，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的。ad3基于水性酸改性的乙烯的共聚物的水性分散體，其固體含量為基于水性分散體的總重量的40.5重量％到43.5重量％(可作為hypodtm8503獲得自陶氏化學(xué)公司并且能夠使用bluewavetm技術(shù))。ad4水性酸改性的聚烯烴聚合物的水性分散體，其固體含量為基于水性分散體的總重量的54重量％到58重量％(可作為hypodtmxu-36534從陶氏化學(xué)公司獲得并且能夠使用bluewavetm技術(shù))。多元醇1聚氧丙烯聚醚多元醇，其標(biāo)稱羥基官能度為3并且數(shù)均分子量為約1000g/mol(可作為voranoltm3150從陶氏化學(xué)公司獲得)。多元醇2甘油引發(fā)的聚氧乙烯-聚氧丙烯聚醚多元醇，其環(huán)氧乙烷含量為約60重量％，標(biāo)稱羥基官能度為3，伯羥基含量為約35％，并且數(shù)均分子量為約1000g/mol。多元醇3用甘油引發(fā)的聚氧丙烯-聚氧乙烯聚醚多元醇，其環(huán)氧乙烷含量小于20重量％，標(biāo)稱羥基官能度為3并且數(shù)均分子量為約3100g/mol(可作為voranoltm3136從陶氏化學(xué)公司獲得)。異氰酸酯聚合亞甲基二苯基二異氰酸酯—pmdi(可作為papitm94從陶氏化學(xué)公司獲得)。表面活性劑有機(jī)硅氧烷表面活性劑(可作為niaxtml-618從邁圖高新材料(momentiveperformancematerials)獲得)。胺1叔胺催化劑(可從空氣化工產(chǎn)品公司(airproducts)獲得bl-11)。胺2叔胺催化劑(可作為33-lv從空氣化工產(chǎn)品公司獲得)。錫錫催化劑(可作為29從贏創(chuàng)工業(yè)(evonikindustries)獲得)。di去離子水。工作實例1到3以及比較實例a和b是根據(jù)下表2中的大致配方制備的。在以下實例中，總配制品質(zhì)量設(shè)定為1900克。使用ad1和ad2中的一種來制備工作實例1到3，所述ad1和ad2是預(yù)制的水性酸分散體。僅使用水，即，不使用分散體，來制備比較實例a。比較實例b嘗試使用單獨添加的乙烯-丙烯酸共聚物和水，即，不使用預(yù)制的分散體，來制備粘彈性泡沫。然而，由于乙烯-丙烯酸共聚物在環(huán)境條件下不能溶解于水中(不旨在受限于該理論的情況下，人們認(rèn)為，應(yīng)需要至少約120℃的溫度來在水中熔化乙烯-丙烯酸共聚物晶體)，這樣的混合物將是非優(yōu)選的和/或不適用于形成粘彈性泡沫的發(fā)泡反應(yīng)。換言之，人們認(rèn)為，獲得溶解度所需的高溫將是非優(yōu)選的和/或不適用于本文的目的和/或不溶解的乙烯-丙烯酸共聚物晶體將是非優(yōu)選的和/或不適用于本文的目的。樣品的密度在約2.7lb/ft3到3.0lb/ft3的范圍內(nèi)(根據(jù)astmd3574)。表2*無法形成粘彈性泡沫，因為primacortm5986在環(huán)境條件下不溶于水。工作實例4到11以及比較實例c是根據(jù)下表3中的大致配方制備的。在以下實例中，總配制品質(zhì)量設(shè)定為1900克。使用ad3和ad4中的一種來制備工作實例4到11，所述ad3和ad4是預(yù)制的水性酸改性的聚烯烴分散體。僅使用水，即，不使用分散體來制備比較實例c。樣品的密度在約2.5lb/ft3到3.0lb/ft3的范圍內(nèi)(根據(jù)astmd3574)。表3對于每個工作實例1到11和比較實例a到c，通過在環(huán)境條件下，在通風(fēng)櫥下使用38cm×38cm×24cm(15"×15"×9.5")內(nèi)襯有清潔塑料膜的木盒進(jìn)行盒發(fā)泡(boxfoaming)來制備泡沫樣品。將高轉(zhuǎn)速下的16-銷(在由90°分開的四個徑向方向上各4個銷)混合器在高轉(zhuǎn)速設(shè)定下與1加侖杯(16.5cm直徑，18cm高)一起使用。除了錫催化劑之外，首先將異氰酸酯反應(yīng)性組分中的組分以2400rpm混合15秒。然后，添加錫催化劑并以2400rpm立即混合另外15秒。接著，添加異氰酸酯組分并以3000rpm立即混合另外3秒。然后，將混合的異氰酸酯反應(yīng)性組分和異氰酸酯組分倒入內(nèi)襯有塑料膜的盒中。當(dāng)氣泡出現(xiàn)在泡沫的頂表面時，觀察到泡沫達(dá)到最大高度。一旦發(fā)泡完成，就進(jìn)一步使泡沫在通風(fēng)櫥下固化過夜。丟棄泡沫樣品壁，并表征剩余的樣品。對于工作實例12，使用cannonvarimax發(fā)泡機(jī)來制造泡沫。將多元醇1與多元醇3以1:1的比例共混使用?？偠嘣剂魉贋?10lb/min。制造尺寸為約為96英寸×52英寸×20英寸的泡沫塊。在制造泡沫之后的第二天切割所得的泡沫樣品。然后，在進(jìn)行物理性能測試之前將樣品調(diào)節(jié)24小時。計算的總水含量(按重量份)計算為添加到配制品中的di(去離子水)的總量加上作為水性分散體的一部分添加到配制品中的水的量。空氣流量是在給定的施加空氣壓力下能夠通過泡沫的空氣的度量?？諝饬髁繙y量為在125pa(0.018psi)的壓力下通過1.0英寸(2.54cm)厚×2英寸×2英寸(5.08cm)正方形截面的泡沫的空氣體積。單位表示為標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘(scfm)。用于測量空氣流量的代表性商業(yè)單元由zurich，switzerland的textestag制造，并標(biāo)記為textestfx3300。本文根據(jù)astmd3574來測量空氣流量。根據(jù)astmd3574來測量平均回彈性，特別地使用球回彈試驗。通過使壓縮載荷頭從75％位置(即，泡沫樣品被壓縮至樣品原始厚度的100％減去75％)釋放/返回至其中泡沫壓縮為10％位置(基于泡沫樣品的原始厚度)的位置來測量測量恢復(fù)時間?；謴?fù)時間定義為從釋放/返回壓縮載荷頭的時刻到泡沫推回具有至少1牛頓的力的載荷頭的瞬間的時間。ifd稱為壓陷力撓度并且根據(jù)astmd3574進(jìn)行測量。將ifd定義為將五十平方英寸圓板樣品壓縮樣品原始厚度的一定百分比所需的力的量(以磅計)。本文將ifd指定為泡沫樣品在25％撓度和65％撓度處的磅數(shù)。為粘彈性泡沫尋求更低的ifd值。例如，在25％處為6到12的ifd可用于床枕、厚背枕等。在25％處為12到18的ifd可用于中等厚度的背枕、裝飾墊等。在25％處為18到24的ifd可用于薄背枕、簇絨基質(zhì)、非常厚的座墊等。在25％處大于24的ifd可用于平均較堅固的座墊、堅固的床墊、減震泡沫、包裝泡沫、地毯墊以及其它需要超堅固泡沫的用途。在25％返回處的ifd是泡沫恢復(fù)的能力。特別地，將在25％返回處的ifd測量為在經(jīng)過65％處的ifd測量和返回到25％壓縮的循環(huán)之后恢復(fù)的在25％處的ifd的百分比。如本文所使用的，術(shù)語“撕裂強(qiáng)度”在本文中用于指撕裂泡沫樣品所需的最大平均力，所述泡沫樣品是預(yù)先切割的，其切口沿縱向切入泡沫樣品中。根據(jù)astmd3574-f(以磅力/線性英寸(lbf/in)或牛頓/米(n/m)計)的方法測定測試結(jié)果。芯吸效果和濕度/熱量管理結(jié)合高空氣流量，進(jìn)一步評估了工作實例12的芯吸和濕度/熱量管理。為了測試芯吸潤濕效果，使用與工作實例12相同的方法和配方來制備比較實例d，不同之處在于不向配制品中加入添加劑3。為了實現(xiàn)良好的芯吸效果，材料應(yīng)具有良好的潤濕效果。圖2示出了工作實例12的泡沫樣品的潤濕效果并且圖3示出了比較實例d的泡沫樣品的潤濕效果。為了進(jìn)行潤濕效果，將3滴染色的水放在厚度為1.0英寸的各個泡沫樣品的表面上，并且目視觀察水滴從表面消失所需的時間，并記錄為芯吸時間。水用從millikenchemical獲得的橙色染料進(jìn)行染色。目視觀察到工作實例12具有較快的芯吸速度且以約1秒的芯吸時間將水滴從樣品的表面吸走，目視觀察到比較實例d具有較慢的芯吸速度，其中芯吸時間為38秒。因此，可以看出，當(dāng)使用相同的條件和配方，不同之處在于比較實例中不包括預(yù)制的水性聚合物分散體，來制造泡沫樣品時，在包括預(yù)制的水性聚合物分散體時，芯吸速度更快且芯吸時間縮短約37秒。芯吸高度也可使用垂直芯吸測試進(jìn)行測試。特別地，對于工作實例12和比較實例d，制備尺寸為1.0英寸×0.5英寸×2.0英寸的泡沫樣品。將泡沫樣品的尖端浸入5.0mm的染色的水中，同時使泡沫樣品相對于容納染色的水的水平盤保持在基本上垂直的位置。水的垂直芯吸，即，向上運(yùn)動，能夠進(jìn)行1分鐘(在環(huán)境條件下)。然后，使用標(biāo)尺測量向上運(yùn)動并記錄為垂直芯吸高度。將工作實例12測量為垂直芯吸高度為6.35mm，將比較實例d測量為垂直芯吸高度為1.59mm。因此，可以看出，當(dāng)使用相同的條件和配方，不同之處在于比較實例中不包括預(yù)制的水性聚合物分散體，來制造泡沫樣品時，在包括預(yù)制的水性聚合物分散體時，芯吸高度增加到約4倍?？梢詼y試工作實例12和比較實例d的水蒸氣滲透率。特別地，按照astme96/e96m進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)杯干燥劑方法。此外，astme2321-03遵照標(biāo)準(zhǔn)操作，培養(yǎng)皿法(培養(yǎng)皿的直徑為5.5英寸)。為了測試每個工作實例12和比較實例d，使用三個試樣，其中試樣是厚度為約1.30英寸的泡沫樣品，并且其邊緣用蠟密封(例如，在約140℉下熔化的蠟)。為了測試水蒸氣滲透率，將培養(yǎng)皿填充至頂部邊緣的1/4英寸內(nèi)。在測試期間，濕度水平為72.7％，溫度控制在50.8℉。觀察到工作實例12具有約71.6(格令/小時/ft2)/δpx英寸的水蒸氣滲透率，并且觀察到比較實例d具有約67.4(格令/小時/ft2)δpx英寸的顯著較低的水蒸氣滲透率。因此，可以看出，當(dāng)使用相同的條件和配方，不同之處在于比較實例中不包括預(yù)制的水性聚合物分散體，來制造泡沫樣品時，在包括預(yù)制的水性聚合物分散體時，水蒸氣滲透率可提高約5.9％。當(dāng)前第1頁12