无粘性的聚氨酯软质泡沫的制作方法

文档序号:16376040发布日期:2018-12-22 09:05阅读:341来源:国知局

软质聚氨酯泡沫是已知的并且用于生产床垫、家具(例如椅子、沙发和扶手椅)以及汽车领域中(例如汽车座椅生产中)的饰面材料。软质聚氨酯泡沫的另一个重要的可能用途是生产软垫(cushion)。这通常在模具中进行,其中将用于生产软质聚氨酯泡沫的起始材料进行混合并置于模具中。以此方式获得表面被基本无孔的聚氨酯表皮覆盖的软质泡沫。

与已知软质聚氨酯泡沫相关的问题,特别是与模制的软质聚氨酯泡沫相关的问题是其表面通常为是粘性的。这种现象尤其地发生在特别柔软的聚氨酯泡沫的情况中,所述特别柔软的聚氨酯泡沫根据dineniso2439的方法a测定的压痕硬度小于70n且异氰酸酯指数小于100,这导致消费者接受度和工作场所卫生方面的缺点。

de10105559公开了低密度的亲水性软质聚氨酯泡沫,其源自至少一种多元醇和至少一种其他多元醇,所述至少一种多元醇为eo含量大于40重量%(基于所用环氧烷烃的总量计)、伯oh基含量大于20%、oh值为20-120mgkoh/g的基于环氧丙烷的至少双官能的多元醇,所述至少一种其他多元醇为官能度为至少2、eo含量不超过40重量%、oh值大于25mgkoh/g的基于环氧丙烷和任选地环氧乙烷的多元醇。作为异氰酸酯,优选使用tdi和/或2,4′-mdi异构体的比例大于30重量%的mdi的混合物。根据de10105559可获得的泡沫是粘性的。

本发明的目的是提供非粘性的软质聚氨酯泡沫、优选模制泡沫、特别是根据dineniso2439的方法a测定的压痕硬度小于70n的模制泡沫。

出乎意料地,本发明的目的可通过制备软质聚氨酯泡沫的方法实现,其中使(a)多异氰酸酯预聚物与(b)具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物、(c)任选的扩链剂和/或交联剂、(d)催化剂、(e)包含水的发泡剂和(f)任选的添加剂混合而得到反应混合物,并进行反应而得到软质聚氨酯泡沫,其中多异氰酸酯预聚物(a)的nco含量为16至30重量%,基于组分a)的总重量计,并且所述多异氰酸酯预聚物(a)可通过使(a1)二苯基甲烷二异氰酸酯与(a2)多元醇反应而获得,所述(a1)二苯基甲烷二异氰酸酯包含(a1a)二苯基甲烷2,4‘-二异氰酸酯、(a1b)二苯基甲烷4,4‘-二异氰酸酯和(a1c)具有多于两个环的二苯基甲烷二异氰酸酯的高级同系物,所述(a2)多元醇包含(a2a)富含环氧乙烷的聚环氧烷烃和(a2b)贫环氧乙烷的聚环氧烷烃,所述(a2a)富含环氧乙烷的聚环氧烷烃的羟值为20至60mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子并且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为至少55重量%,所述(a2b)贫环氧乙烷的聚环氧烷烃的羟值为20至60mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子并且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计不超过10重量%;(a1a)二苯基甲烷2,4‘-二异氰酸酯的比例为5至15重量%,且(a1b)二苯基甲烷4,4‘-二异氰酸酯的比例为40至80重量%,基于多异氰酸酯(a1)的总重量计;具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)包含60至80重量%的(b1)和20至30重量%的(b2),所述(b1)为至少一种聚环氧烷烃,其羟值为20至60mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为至少55至95重量%;所述(b2)为至少一种聚环氧烷烃,其羟值为20至80mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为0至40重量%,化合物(b1)与(b2)的比例为至少80重量%,基于具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)的总重量计。本发明还涉及可通过所述方法获得的非粘性的软质聚氨酯泡沫。

本发明的软质聚氨酯泡沫为这样的聚氨酯泡沫的密度小于100g/l、优选为20至70g/l、特别优选为30至60g/l且特别为40至55g/l。本发明的非粘性聚氨酯泡沫还优选具有小于100n、特别优选小于80n、更优选小于70n且特别小于60n的压痕硬度,所述压痕硬度根据dineniso2439的方法a测定。根据dineniso1856,在70℃下,在压缩50%下22小时后测定的压缩永久变形优选小于20%、特别优选小于15%、更优选小于10%且特别是小于5%。

使用基于dineniso1856的方法,在70℃下,本发明的软质聚氨酯泡沫在压缩90%下22小时后的压缩永久变形优选小于20%、特别优选小于10%且特别是小于5%。

在一个优选的实施方案中,本发明的软质聚氨酯泡沫为粘弹性的软质聚氨酯泡沫。粘弹性软质聚氨酯泡沫在-10至40℃、优选0至35℃、特别优选10至35℃且特别是15至30℃的温度范围内显示出损耗模量tanδ的最大绝对值。本文中,损耗模量tanδ的最大绝对值对应于根据astmd4065-99的玻璃化转变温度。此外,本发明的粘弹性聚氨酯泡沫具有根据dineniso8307的小于20%的回弹性,且具有由在20℃下的tanδ值表示的高阻尼性质,该tanδ值为至少0.2、优选至少0.4、特别优选至少0.5。此处,tanδ通过动态力学分析(dma)使用基于dineniso6721-1、dineniso6721-2、dineniso6721-7的方法在1hz的频率和-80至+200℃的温度下、在0.3%的变形下测定。温度程序以5℃的步长进行。

作为多异氰酸酯预聚物(a),使用nco含量为16至30重量%的预聚物,基于组分a)的总重量计,并且其可通过使(a1)二苯基甲烷二异氰酸酯与(a2)多元醇反应而获得,所述(a1)二苯基甲烷二异氰酸酯包含(a1a)二苯基甲烷2,4‘-二异氰酸酯、(a1b)二苯基甲烷4,4‘-二异氰酸酯和(a1c)具有多于两个环的二苯基甲烷二异氰酸酯的高级同系物。

此处,(a1a)二苯基甲烷2,4‘-二异氰酸酯的比例为5至15重量%且(a1b)二苯基甲烷4,4‘-二异氰酸酯的比例为40至80重量%,各自基于多异氰酸酯(a1)的总重量计。在一个优选的实施方案中,具有多于两个环的二苯基甲烷二异氰酸酯的高级同系物(a1c)的比例为3至30重量%、优选5至25重量%。为制备多异氰酸酯预聚物,优选使用小于20重量%且特别优选小于10重量%、更优选小于1重量%的其他异氰酸酯,并且特别是除了用于制备预聚物(a)的异氰酸酯(a1a)、(a1b)和(a1c)外,不使用其他异氰酸酯。其他异氰酸酯包含除异氰酸酯(a1a)、(a1b)和(a1c)外的聚氨酯化学中常见的所有异氰酸酯,例如脂族异氰酸酯、其他芳族异氰酸酯或改性的异氰酸酯,如通过将源自异氰酸酯基团的基团引入多异氰酸酯中而形成的异氰酸酯。这种基团的实例为脲基甲酸酯基、碳二亚胺基、脲酮亚胺基、异氰脲酸酯基、脲基和缩二脲基。

将异氰酸酯(a1)与多元醇(a2)反应而获得异氰酸酯预聚物。此处,多元醇(a2)包含富含环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2a)和贫环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2b),所述富含环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2a)的羟值为20至60mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为至少55重量%、优选至少65重量%且特别优选至少75重量%,所述贫环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2b)的羟值为20至60mgkoh/g且源自一种或多种双官能至四官能的起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计不超过20重量%、优选不超过10重量%、特别优选不超过5且特别为0重量%。环氧乙烷单元在多元醇(a2a)中的最大比例优选小于90重量%、特别优选小于85重量%且特别小于80重量%,基于多元醇(a2a)中的环氧烷烃单元的总重量计。在一个特别优选的实施方案中,环氧乙烷单元在多元醇(a2a)中的比例为65至90重量%,基于多元醇(a2a)中的环氧烷烃单元的总重量计。

多元醇(a2b)优选包含2至20重量%、特别优选5至15重量%的环氧乙烷单元,基于多元醇(a2b)中环氧烷烃单元的总重量计。

优选地,富含环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2a)的比例为4至8重量%,贫环氧乙烷的聚环氧烷烃(a2b)的比例为10至16重量%,各自基于异氰酸酯预聚物a)的总重量计。

在另一优选的实施方案中,聚环氧烷烃(a2a)的伯oh基的比例为60至100%、特别优选70至90%且特别为70至80%,基于聚环氧烷烃(a2a)的oh基的总数计,聚环氧烷烃(a2b)的伯oh基的比例为30至0%、特别优选为20至0%且特别为10至0%,基于聚环氧烷烃(a2b)中oh基的总数计。

多元醇(a2)优选包含小于20重量%、优选小于10重量%的其他多元醇,基于除了上述多元醇(a2a)和(a2b)之外的多元醇(a2)的总重量计。特别地,所述多元醇不包含除了多元醇(a2a)和(a2a)之外的其他多元醇。其他多元醇包含聚氨酯化学中使用的所有常见的多元醇。它们包含具有对如(b)中所述的异氰酸酯以及如(c)中所述的扩链剂和交联剂呈反应性的基团的聚合物。优选不使用扩链剂和/或交联剂制备异氰酸酯预聚物(a)。

多元醇(a2)通常是已知的且可商购获得。其制备记载于多元醇b)的说明中。作为起始剂分子,可使用(b)中记载的且具有合适官能度的所有已知的起始剂。优选使用双官能和三官能的起始剂,如乙二醇、水、丙三醇或三羟甲基丙烷作为起始剂。

为制备异氰酸酯预聚物(a),将起始材料二苯基甲烷二异氰酸酯(a1)与多元醇(a2)混合。这在使预聚物的nco含量为16至30重量%、优选20至28重量%的比例下进行。优选将混合物加热至30至100℃、优选约80℃的温度。

具有对异氰酸酯呈反应性的基团的合适的聚合物(b)优选为官能度为2至8、优选2至6、特别优选为2至4且平均当量分子量(averageequivalentmolecularweight)为400至8000g/mol、优选1000至5000g/mol且特别优选为3000至4000g/mol的聚醚醇。特别地,仅使用聚醚醇作为具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)。

聚醚醇可通过已知的方法制备,通常通过将环氧烷烃、特别是环氧乙烷和/或环氧丙烷催化加成至h-官能的起始剂物质上或通过四氢呋喃的缩合进行制备。当加入环氧烷烃时,也使用术语聚环氧烷烃多元醇。所用的h-官能的起始剂物质特别为多官能的醇和/或胺。优选使用水;二元醇,例如乙二醇、丙二醇或丁二醇;三元醇,例如丙三醇或三羟甲基丙烷;以及更高元醇,如季戊四醇、糖醇如蔗糖、葡萄糖或山梨糖醇。优选使用的胺为具有最高达10个碳原子的脂族胺,例如乙二胺、二亚乙基三胺、丙二胺;以及胺基醇,如乙醇胺或二乙醇胺。作为环氧烷烃,优选使用环氧乙烷和/或环氧丙烷,其中在用于制备软质聚氨酯泡沫的聚醚醇的情况下,环氧乙烷嵌段通常加至链的末端。特别地,在环氧烷烃的加成反应中将碱性化合物用作催化剂,其中在这里氢氧化钾具有最大的工业重要性。当聚醚醇中的不饱和成分的含量旨在低时,也可将双金属或多金属氰化物(称为dmc催化剂)用作催化剂。为制备高弹性的软质聚氨酯泡沫,特别使用双官能和/或三官能聚环氧烷多元醇。

此外,聚酯多元醇可用作具有至少两个活性氢原子的化合物,所述聚酯多元醇可例如由具有2至12个碳原子的有机二羧酸、优选具有8至12个碳原子的脂族二羧酸与多元醇、优选具有2至12个碳原子、优选2至6个碳原子的二元醇制备。可能的二羧酸为例如:丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和异构萘二羧酸。优选使用己二酸。所述二羧酸可以单独使用或彼此混合使用。也可使用相应的二羧酸衍生物如具有1至4个碳原子的醇的二羧酸酯或二羧酸酐代替游离的二羧酸。

二元醇和多元醇、特别是二元醇的实例为:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇或1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、丙三醇和三羟甲基丙烷。优选使用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或至少两种上述二元醇的混合物,特别是1,4-丁二醇、1,5-戊二醇和1,6-己二醇的混合物。也可使用源自内酯如ε-己内酯或羟基羧酸如ω-羟基己酸和羟基苯甲酸的聚酯多元醇。优选使用二丙二醇。

聚酯醇的羟值优选为40至100mgkoh/g。

聚合物改性的多元醇、优选聚合物改性的聚酯多元醇或聚醚多元醇、特别优选接枝聚醚多元醇或接枝聚酯多元醇、特别是接枝聚醚多元醇也适合作为多元醇。聚合物改性的多元醇为热塑性聚合物含量优选为5至60重量%、优选10至55重量%、特别优选30至55重量%且特别为40至50重量%的聚合物多元醇。

聚合物多元醇记载于例如ep-a-250351、de111394、us3304273、us3383351、us3523093、de1152536和de1152537中,并且它们通常通过合适的烯属单体的自由基聚合制备,合适的烯属单体为例如作为接枝基础的多元醇、优选聚酯多元醇或聚醚多元醇中的苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸和/或丙烯酰胺。侧链通常通过将生长的聚合物链的自由基转移到多元醇上而形成。除接枝共聚物外,聚合物多元醇主要包含分散于未改变的多元醇中的烯烃均聚物。

在一个优选的实施方案中,将丙烯腈、苯乙烯用作单体,特别是仅将苯乙烯用作单体。所述单体任选地在其他单体、大分子单体、减速剂的存在下并在作为连续相的聚酯多元醇或聚醚多元醇中使用自由基引发剂(通常为偶氮化合物或过氧化合物)进行聚合。

如果聚合物多元醇包含在分子量相对高的化合物b)中,则所述聚合物多元醇优选与其他多元醇例如聚醚多元醇、聚酯多元醇或聚醚多元醇与聚酯多元醇的混合物一起存在。优选不使用聚合物多元醇。

基于组分(b)的总重量计,具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物包含60至80重量%、优选65至75重量%的至少一种聚环氧烷烃(b1)和20至30重量%的至少一种聚环氧烷烃(b2),所述聚环氧烷烃(b1)的羟值为20至60mgkoh/g、优选25至55mgkoh/g且特别优选为30至50mgkoh/g,且源自一种或多种双官能至四官能起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为55至95重量%、优选60至90重量%且特别为70至80重量%;所述聚环氧烷烃(b2)的羟值为20至80mgkoh/g、优选30至60mgkoh/g,且源自一种或多种双官能至四官能起始剂分子且环氧乙烷单元的比例基于环氧烷烃单元的总重量计为0至40重量%、优选2至40重量%、特别优选为3至30重量%且特别为5至20重量%。此处,化合物b1)和b2)的比例为至少80重量%、优选85至100重量%且特别为100重量%,基于具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物(b)的总重量计。

此处,环氧烷烃(b1)的伯oh基的比例优选为60至100%、特别优选为70至90%且特别为70至80%,基于环氧烷烃b1)的oh基的总数计,环氧烷烃b2)的伯oh基的比例为30至0%、优选20至0%且特别为0%,基于环氧烷烃b2)的oh基的总数计。

作为扩链剂和/或交联剂(c),使用分子量小于500g/mol、优选为60至400g/mol的物质,其中扩链剂具有2个对异氰酸酯呈反应性的氢原子,而交联剂具有3个对异氰酸酯呈反应性的氢原子。它们可单独使用或以混合物的形式使用。优选使用分子量低于400、特别优选为60至300且特别为60至150的二醇和/或三醇。可以的为例如:具有2至14个碳原子、优选2至10个碳原子的脂族、脂环族和/或芳脂族二醇,如乙二醇、1,3-丙二醇、1,10-癸二醇、邻二羟基环己烷、间二羟基环己烷、对二羟基环己烷、二乙二醇、二丙二醇且优选为1,4-丁二醇、1,6-己二醇和双(2-二羟基乙基)氢醌;三元醇,如1,2,4-三羟基环己烷、1,3,5-三羟基环己烷、丙三醇和三羟甲基丙烷和基于环氧乙烷和/或1,2-环氧丙烷的低分子量含羟基的聚环氧烷以及作为起始剂分子的上述二醇和/或三醇。特别优选使用单乙二醇、1,4-丁二醇和/或丙三醇作为扩链剂(d)。

如果使用扩链剂、交联剂或其混合物,则它们的用量有利地为1至60重量%、优选为1.5至50重量%且特别为2至40重量%,基于组分(b)和(d)的重量计。

作为用于制备高弹性聚氨酯泡沫的催化剂(d),优选使用能够大大加速组分(b)和任选(d)的含羟基化合物与多异氰酸酯预聚物(a)的反应的化合物。可提及的实例为脒,如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氢嘧啶;叔胺,如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n-环己基吗啉、n,n,n',n'-四甲基乙二胺、n,n,n',n'-四甲基丁二胺、n,n,n',n'-四甲基己二胺、五甲基二亚乙基三胺、双(二甲基氨基乙基)醚、双(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、1-氮杂双环[3.3.0]辛烷且优选为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和链烷醇胺化合物,如三乙醇胺、三异丙醇胺、n-甲基二乙醇胺和n-乙基二乙醇胺和二甲基乙醇胺。也可为有机金属化合物,优选有机锡化合物,例如有机羧酸的锡(ii)盐,如乙酸锡(ii)、辛酸锡(ii)、乙基己酸锡(ii)和月桂酸锡(ii),和有机羧酸的二烷基锡(iv)盐,例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡;以及羧酸铋盐,例如新癸酸铋(iii)、2-乙基己酸铋和辛酸铋或其混合物。有机金属化合物可单独使用或优选与强碱性胺结合使用。如果组分(b)为酯,则优选仅使用胺催化剂。

优选使用0.001至5重量%、特别为0.05至2重量%的催化剂或催化剂结合物,基于组分(b)的重量计。

此外,聚氨酯泡沫制备过程中存在包含水的发泡剂(e)。作为发泡剂(e),除了水之外,还可以使用其他化学作用的发泡剂和/或物理作用的化合物。对于本发明的目的而言,化学发泡剂为通过与异氰酸酯反应而形成气态产物的化合物,例如水或甲酸。物理发泡剂为溶解或乳化于制备聚氨酯的起始材料中,并在聚氨酯形成的条件下蒸发的化合物。它们为例如烃、卤代烃和其他化合物,例如全氟烷烃如全氟己烷、氯氟烃和醚、酯、酮和/或缩醛,例如具有4至8个碳原子的(环)脂族烃、氟化烃如365mfc或气体如二氧化碳。在一个优选的实施方案中,将包含水的这些发泡剂的混合物用作发泡剂,特别优选仅将水用作发泡剂。

在一个优选的实施方案中,物理发泡剂(e)的含量为1至20重量%、特别为5至20重量%,水的量优选为0.5至10重量%、特别为1至5重量%。

作为助剂和/或添加剂(f),使用例如表面活性物质、泡沫稳定剂、泡孔调节剂、外脱模剂和内脱模剂、填料、颜料、水解抑制剂以及真菌抑制剂和抑制细菌的物质。

关于所使用的起始材料的其他信息可在例如kunststoffhandbuch,volume7,polyurethane,editedbygünteroertel,carl-hanser-verlag,munich,3rdedition1993,chapter5,polyurethanweichschaumstoffe中找到。

在聚氨酯泡沫的工业生产中,通常将具有至少两个活性氢原子的化合物b)与起始材料c)至f)中的一种或多种进行结合而形成多元醇组分,随后与异氰酸酯预聚物(a)进行反应。

为制备本发明的聚氨酯泡沫,多异氰酸酯预聚物与具有对异氰酸酯呈反应性的基团的聚合物在上述发泡剂、催化剂和助剂和/或添加剂的存在下进行反应。此处,选择混合比以使多异氰酸酯(a)的nco基团与组分(b)和任选的(c)和(f)的反应性氢原子的总和的当量比为0.5-1.25:1、优选0.55-1.05:1、更优选0.60-0.95:1且特别优选为0.65-0.85:1。1:1的比例对应于异氰酸酯指数100。

本发明的聚氨酯泡沫的制备优选通过一步法进行,例如借助于高压或低压技术。泡沫可以通过将反应混合物连续施用至传送带上以生产块状泡沫或优选在开放或封闭的(例如金属)模具中来生产。

特别有利的是根据双组分方法进行操作,其中如上所述,制备多元醇组分并与多异氰酸酯a)进行发泡。将组分优选在15至120℃、优选20至80℃的温度下进行混合,并引入至模具或施用至传送带上。模具中的温度通常为15至120℃、优选为30至80℃。

优选选择发泡剂的量和模具的尺寸,以使本发明的软质聚氨酯泡沫的密度为20至70g/l(特别优选为30至60g/l且特别为40至55g/l)。优选制备本发明的软质聚氨酯泡沫以使其根据dineniso2439的方法a测定的在40%压缩下的压痕硬度小于100n、特别优选小于80n且特别小于70n。这可以例如通过交联度实现,该交联度受组分(a)和(b)的官能度或交联剂的含量的影响。此外,较高比例的扩链剂导致较硬的泡沫。用于设定硬度的措施是本领域技术人员已知的并记载于例如kunststoffhandbuch,volume7,polyurethane,editedbygünteroertel,carl-hanser-verlag,munich,3rdedition1993,chapter5,polyurethanweichschaumstoffe。

本发明还提供可通过本发明的方法获得的软质聚氨酯泡沫。

与聚氨酯泡沫相关的另一个问题是在其表面上出现芳族胺。出乎意料地,本发明的聚氨酯泡沫不仅显示出低粘性,而且还显示出芳族胺的低可萃取量。该芳族胺的可萃取量根据实施例中所述的方法进行测定,使用来自尺寸为3cm×3cm,厚度为0.5cm的表面的试样于50ml乙酸中的测试,芳族胺的可萃取量小于3ppm、优选小于2ppm且特别是小于1ppm。

下面借助实施例来阐述本发明的主题。

实施例使用以下起始材料进行:

多元醇1:

丙三醇引发的聚环氧丙烷聚环氧乙烷,其聚环氧乙烷含量为73重量%,基于环氧烷烃的量计,羟值为42且伯羟基的比例大于75%。

多元醇2:

丙三醇引发的聚环氧丙烷聚环氧乙烷,其聚环氧乙烷含量为10重量%,基于环氧烷烃的量计,羟值为48且伯羟基的比例为5%。

多元醇3:

丙三醇引发的聚环氧丙烷聚环氧乙烷,其聚环氧乙烷含量为14重量%,基于环氧烷烃的量计,羟值为48且伯羟基的比例大于80%。

多元醇4:

丙三醇引发的聚环氧丙烷,其聚环氧丙烷含量为100重量%,基于环氧烷烃的含量计,羟值为42,丙三醇引发的具有聚环氧乙烷含量的聚环氧丙烷聚环氧乙烷,且伯羟基的比例为0%。

异氰酸酯1(预聚物):

将54.5重量份的4,4‘-mdi、21.4重量份的2,4‘-mdi和24.1重量份的具有多于两个环的mdi的高级同系物与6.5重量份的多元醇1和12.5重量份的多元醇4进行反应而得到异氰酸酯预聚物。nco含量为25.6%。

异氰酸酯2

混合物,其包含54.5重量份的4,4‘-mdi、21.4重量份的2,4‘-mdi和24.1重量份的具有多于两个环的mdi的高级同系物。nco含量为32.8%。

异氰酸酯3

混合物,其包含48重量份的4,4‘-mdi、40重量份的2,4‘-mdi和12重量份的具有多于两个环的mdi的高级同系物。nco含量为33.2%。

异氰酸酯4(预聚物):

将46重量份的4,4‘-mdi、10重量份的2,4‘-mdi和25重量份的具有多于两个环的mdi的高级同系物与2.0重量份的多元醇1和10.0重量份的多元醇4进行反应而得到异氰酸酯预聚物。nco含量为28.3%。

催化剂i:

来自airproducts的胺催化剂33lv

催化剂ii:

来自huntsman的胺催化剂jeffcatzf10

稳定剂:

来自airproducts的dc198

聚氨酯泡沫在此通过以下方式获得:将77.15重量份的多元醇1、16.0重量份多元醇2、2.0重量份的多元醇3、1.5重量份的稳定剂、0.2重量份的催化剂i、0.15重量份的催化剂ii和3.0重量份的水进行混合而得到多元醇组分,并将该多元醇组分与表1中所示的异氰酸酯混合而得到反应混合物,并将该反应混合物在模具(40cm×40cm×10cm)中固化而得到软质聚氨酯泡沫。所得泡沫的机械性能记载于表1中:

*通过用乙酸萃取样品,借助于hplc分析泡沫内部样品(6×2个3×3×0.5cm的样品重复测定表面=在每种情况下3×3×3cm立方体)的2,4'-mda和4,4'-mda。

hplc的色谱条件:

软件:empower3version7.00.00.00

仪器:pm.-no.:e-lc-10,e-lc-13

柱:235(nucleosil100-5-c18ab)

洗脱剂a:acn:水(10:90),含有1.3g的氨基甲酸铵/l

洗脱剂b:acn:水(90:10),含有0.2g的氨基甲酸铵/l

1分钟的90%洗脱剂a和10%洗脱剂b,最高达30分钟,换为100%洗脱剂b,最高达35分钟

换为90%的洗脱剂a和10%的洗脱剂b

波长:240nm

分析时间:40分钟

流量:0.8ml/分钟

进样量:50μl

数值通过如下方式测定:

在每种情况下所示的压缩下,根据dineniso2369测定压痕硬度。

根据dineniso3386测定压缩强度和滞后。

根据dineniso1856测定压缩永久变形。

通过用乙酸萃取并随后通过hplc色谱测定在泡沫表面和内部的测试样品上的2,4'-mda和4,4'-mda的含量。对于在表面上的测定,从泡沫表面切下0.5cm厚的层并从其中切下3×3cm的测试样品。对于泡沫内部的测定,从泡沫的中部切下3cm×3cm×3cm立方体形式的测试样品。

在锥形烧瓶中,将测试样品在10ml乙酸中每次冲压4次,共20个4次。合并乙酸并补充至50ml。随后通过如上所述的色谱法(hplc)测定mda含量。以这种方式测定的4,4'-mda和2,4'-mda的含量记录在表1中。色谱测定以以下方式进行:

软件:empower3version7.00.00.00

仪器:pm.-no.:e-lc-10,e-lc-13

柱:235(nucleosil100-5-c18ab)

洗脱剂a:acn:水(10:90),含有1.3g的氨基甲酸铵/l

洗脱剂b:acn:水(90:10),含有0.2g的氨基甲酸铵/l

1分钟的90%洗脱剂a和10%洗脱剂b,最高达30分钟,换为100%洗脱剂b,最高达35分钟

换为90%的洗脱剂a和10%的洗脱剂b

波长:240nm

分析时间:40分钟

流量:0.8ml/分钟

进样量:50μl

按照尺寸为40×40×10cm(长×宽×高)的实例,在模制的聚氨酯软垫上测量粘性。在此,将直径为200mm的铝板压入试样中直至施加4n的力,然后以15mm/min的速度再次从泡沫中拉出。在强粘性的情况下,在拉回5秒后,泡沫粘附至铝板上的力为至少10n。

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