聚异氰脲酸酯泡沫塑料的制作方法

专利名称：聚异氰脲酸酯泡沫塑料的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚异氰脲酸酯泡沫塑料，用于制造该泡沫塑料的组合物和自该泡沫塑料制造的模塑制品。
背景技术：
已经发现模塑微孔和非微孔泡沫制品在汽车和建筑工业中有许多用途。说明性的汽车方面的应用包括该泡沫塑料在诸如仪表板、门板、柱和座位靠背等制品中的应用。非汽车应用的例子包括组合式房屋、淋浴器支架和门。虽然许多泡沫制件通过反应注塑法(RIM)制备，但已知机织或非织造纤维增强材料，用来提供具有较大的拉伸强度和挠曲模重的泡沫制件。这种模塑方法称作结构反应注塑(SRIM)法。
SRIM方法一般需要将液态泡沫组合物倒入或注入闭式或开式模具，如果是开式模具，则接着在发泡反应期间变为密闭。在将液体泡沫组合物倒入之前，能够将增强玻璃纤维毡和/或其它适宜的塑料增强制品置于开式模具中。在某些情况下，在置入增强材料和/或液态泡沫组合物之前，开始时先在开式模具中放置装饰饰面材料或覆盖材料。在应用这些覆盖材料时，随后将液态泡沫组合物倒入已部分充填的模具中，该方法称作回填法或后倒入SRIM法。
虽然，SRIM铸工面临着只有特定工艺才有的问题，但是其也面临着任何常规聚氨酯模塑工艺附带的问题。在任何模塑操作中，效率和成本因素要求制造每个制品所需要的时间越短越好。结果，迫切希望每个制品能尽可能快速并容易地从模具中取出。然而，本领域技术人员应该理解，模塑聚氨酯制品往往需要长的模具滞留时间。模具滞留时间长是一个严重的缺点，因为这样就使每个制品的成本显著增加。
聚氨酯泡沫塑料已经应用于许多用途之中，包括，通过反应注塑(LD-SRIM)制造的刚性纤维增强的后倒入泡沫结构复合材料。在这些应用中，将起泡组分加入到模具中，在模具中起泡，并作为制成品取出。模具中可以置入纤维毡增强材料。在这些方法中，有利的是模具滞留时间尽可能缩短，从而提高了生产率。另外，很少或没有模塑后膨胀的现象，这是防止制造出不合格制件所必须的。
现有技术中减少LD-SRIM制品滞留时间的方法集中在改善聚氨酯配方上。然而这些方法有缺点，因为放热时的高温超过了尚未完成反应的聚合物的初始软化点。
所以还需要有专门应用在LD-SRIM用途的、能够采用最小滞留时间模塑的泡沫塑料配方。
发明概述所公开的发明涉及聚异氰脲酸酯泡沫塑料的反应体系。该反应体系包括聚异氰酸酯成分和聚异氰酸酯反应性成分。聚异氰酸酯反应性成分能够包含多元醇、羧酸、水、三聚催化剂和其它添加剂。聚异氰酸酯可以是任何下述物质脂肪族聚异氰酸酯、环脂族聚异氰酸酯、芳脂族聚异氰酸酯、芳族聚异氰酸酯、以及通过引入至少一个氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳二亚胺、uretonimine或异氰脲酸酯残基改性的聚异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。羧酸成分是取代的或未取代的羧酸或其部分酯，所述羧酸选自脂肪族羧酸、芳香族羧酸、杂环羧酸。三聚催化剂是任何下述物质氢氧化钾，含有脂肪酸的氢氧化钾、和可溶性碱金属羧酸盐，或其混合物。
本文公开的聚异氰脲酸酯反应体系能够用SRIM和LD-SRIM、采用最小的模具滞留时间进行模塑，尤其是与聚异氰酸酯体系进行比较时。聚异氰脲酸酯反应体系能够提供诸如减少循环时间等显著优点。其它好处包括玻璃化转变温度较高、模塑后膨胀减少、热挠曲温度较高及脱模较容易。
上文概述了本发明，现以下文和非限制性实例详述本发明。
发明详述下文汇集材料商品名并释义。
Dabco 8800延迟胶凝化催化剂，Air Product公司出品Dabco K-152-乙基己酸钾，15 wt％的二甘醇溶液，三聚催化剂，Air Product公司出品Daltorez P-716聚酯二醇，聚[己二酸(乙二醇，二乙二醇)酯]；羟基值56,MW约2000，标称官能度2.0,ICI Americas出品DEG二乙二醇Jeffamine T-5000甘油基聚(氧丙烯)三胺，5000MW，官能度为3,Huntsman Petrochemical公司出品。胺基为一级脂族基团。
Kemester 5721硬脂酸十三酯，Witco Chemicals公司。
Loxiol G-71S复合脂肪族聚酯，是己二酸、季戊四醇和油酸的反应产物，Henkel公司出品Niax L-1000聚氧化烯甲基硅氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Niax L 5420聚氧化烯甲基硅氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Niax L 6980聚氧化烯甲基硅氧烷共聚物，Witco(OSI)出品Poly 6-55-173聚醚多元醇，Olin Chemical出品Polycat DBU二氮杂双环十一烯催化剂，Air Products出品Pripol 1013聚合的三聚脂肪酸，标称官能度2,Uniqema出品Pripol 1040聚合的二聚脂肪酸、标称官能度3 Uniqema出品Priolube 1414商品级油酸的油酸异丁酯Rubinol R-015三元醇，丙氧基化甘油，羟基值650,ICIAmericas出品Rubinol R-180丙氧基化蔗糖/二乙二醇混合物(约72∶28 w/w丙氧基化产物)，总羟基值440，数均官能度6.42,ICI Americas出品。
Rubinol F 435主要由羟基封端的聚醚多元醇，羟基值35，标称官能度3,ICI Americas出品Rubinol F-455主要由羟基封端的三元醇，3000MW,ICI Americas出品Rubinol F-459，氧丙基化二丙二醇，用20.7 wt％的环氧乙烷封端，羟基值为30，二醇由ICI Americas出品Rubinate 1680:Uretonimine改性的4,4’MDI，最终NCO含量为29.3％，在室温下是液体，ICI Ameticas出品Rubinate 1790:4,4’-MDI与低MW二元醇混合物(TPG,1,3-BDO和PG，约60∶20∶20，按重量计)的预聚物，最终NCO含量为23.3％(液态纯MDI衍生物)，ICI Americas出品Rubinate 7302MDI和4000 MW柔性聚醚三醇的预聚物，NCO含量28 wt％Rubinate 7400MDI和2000 MW柔性聚醚三醇的预聚物，NCO含量28 wt％
Rubinate 8700聚合的亚甲基二异氰酸酯(MDI)，NCO含量31.5％，ICI Americas出品Rubinate 9410MDI异氰酸酯共混物，数均官能度2.3,NCO含量32.5 wt％Stepanpol PS-4002以邻苯二甲酸酯为基础的聚酯多元醇，羟基值为400，标称官能度2.0,Stepan公司出品SR-242(NIAX L-5420)表面活性剂，得自WITCO(OSi公司)Suprasec DNR聚合的MDI,NCO含量31.5wt％，数均官能度2.7,ICI出品Tegostab B-8465聚醚改性的聚硅氧烷表面活性剂，Th.Goldschmidt出品Unitol DSR妥尔油脂肪酸(油酸和亚油酸的混合物，原油状)，酸值191，发泡剂，和IMR助添加剂，得自Union Camp。
组份本发明泡沫塑料由包含下述成分的组合物制备聚异氰酸酯和异氰酸酯反应性成分，后者包括多元醇、包括羧酸、催化剂、交联剂、稳定剂的发泡剂。现将其中每一种组份叙述如下。
聚异氰酸酯以前在制备聚异氰脲酸酯泡沫塑料中使用的任何聚异氰酸酯均可使用。优选，聚异氰酸酯的粘度(在25℃下)为约35cps～约400cps，最优选约200cps。有用的聚异氰酸酯的例子包括脂肪族聚异氰酸酯、环脂族聚异氰酸酯、芳脂族聚异氰酸酯、芳族聚异氰酸酯，和通过引入至少一种下述基团改性的聚异氰酸酯和异氰酸酯的混合物，所述基团包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳二亚胺、uretonimine或异氰脲酸酯残基。在本发明中有用的有机聚异氰酸酯包括，例如，二异氰酸1,6-己二酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷1,4-二异氰酸酯、二异氰酸4,4’-二环己基甲酯、二异氰酸1,4-亚二甲苯酯、二异氰酸1,4-亚苯基酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯，4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(4,4’MDI)、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4’MDI)、聚异氰酸多亚甲基多亚苯基酯(粗MDI)和二异氰酸1,5-亚萘基酯。
优选，聚异氰酸酯成分是芳香族聚异氰酸酯。芳香族聚异氰酸酯可以是下述任何物质4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯变体，及它们的混合物。更优选，芳香族聚异氰酸酯是MDI组合物，其-NCO官能度为约2.0～约3.0，还更优选为约2.2～约2.7。
多元醇优选多元醇是柔性聚醚多元醇，其主要以氧化丙烯为基础，和优选含有少量环氧乙烷端基。有用的多元醇包括柔性聚醚二元醇/三元醇。有用的柔性聚醚多元醇的例子是环氧乙烷封端的聚氧丙烯为基础的多元醇，其数均MW为约1500～约10,000，数均官能度为约1.5～约8。
柔性多元醇优选包含在异氰酸酯反应性成分中。柔性聚醚多元醇是异氰酸酯反应性成分中唯一的最多重量的成分。更优选，柔性多元醇存在量约高于异氰酸酯反应性成分的50wt％，还更优选为约60～约85wt％，和最优选约70～约80wt％，以总异氰酸酯反应性成分为基准计。
柔性聚醚多元醇可以端接伯或仲-OH，优选端接伯-OH。优选，柔性聚醚多元醇数均当量约为1000。当量范围可以从约300以上一直到约10,000(数均)，优选大于约500到约2000，更优选约800到约1500，还更优选约900到约1200，和最优选约为1000，所使用的柔性聚醚多元醇的数均官能度为约1.5～约8，优选约2～约4，更优选约2～约3，和最优选约2.5～约3。优选柔性多元醇的环氧乙烷(EO)含量完全以端基存在，尽管一些EO可以存在于主链中。优选EO端基含量约5～约25％，更优选约8～约18％，最优选9～10％(EO重量百分数)。优选柔性多元醇作为唯一多元醇使用，但是也可以使用柔性多元醇的混合物。
发泡剂羧酸是本发明中必要的发泡剂。可以应用羧酸酐，但是很少优选使用。羧酸与异氰酸酯反应形成CO2和酰胺键。在本发明中可以使用的羧酸包括脂肪族、环脂族、芳香族和/或杂环羧酸，和可以是取代的(如，用卤原子)和/或未饱和的。适宜的羧酸和酐的例子包括丁二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐，四氯邻苯二甲酸酐、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、马来酸、马来酸酐、富马酸，单体、二聚体和三聚体脂肪酸如可以与单体脂肪酸混合的油酸的那些。也可以使用多元羧酸的部分酯，例如对苯二甲酸单甲酯、对苯二甲酸乙二醇单酯和它们的混合物。
所优选的羧酸是液态或可溶于异氢酸酯反应性成分。最优选的羧酸是脂肪族羧酯如含有10个或更多碳原子的脂肪族单、二元或三元羧酸，最优选含有16个碳原子或更多。适宜的羧酸可以包括，例如，月桂酸、棕榈酸、蓖麻油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、己二酸、山萮酸、花生酸、褐煤酸、异硬脂酸、和类似的酸及它们的混合物。水能够和羧酸一起使用，作为共发泡剂。
催化剂正如普通技术人员明知的那样，在本发明配方中催化剂的量能够改变，以得到所要求的加工和性能特性。
可以使用多种已知的能促进三聚反应的三聚催化剂。优选的三聚催化剂包括可溶性碱金属羧酸盐，如2-乙基己酸钾、和醋酸钾、醋酸钠、辛酸钠、辛酸钾、羧酸四烷基铵、氢氧化钾、最优选含脂肪酸的氢氧化钾，其中酸摩尔数过量，即COOH基团比KOH基团多。
共催化剂可以与三聚催化剂组合使用。这些另外的催化剂包括三级胺和过渡金属的酯，特别是锡的脂肪族酯，任选其具有连接到锡原子的烷基基团。优选的一类共催化剂的是铋的脂肪族酯，特别是Shepherd Chemical出品的“Bicat”系列产品。特别优选的另一系列共催化剂是不含异氰酸酯反应性的(-NH)或NH2基团的强碱性脒和胍。特别优选的例子是Air Products公司出品的称作Polycat DBU(二氮杂双环十一碳烯)的环脂族脒。
交联剂和/或扩链剂扩链剂和/或交链剂如DEG和甘油可以包含在本发明的聚异氰脲酸酯反应体系中。一般说，扩链剂和/或交链剂是整个异氰酸酯反应性成分配方中的重量较少的成分。
催化剂载体如二乙二醇(DEG)或二丙二醇(DPG)可以用作扩链剂。然而，在三聚催化剂溶于树脂(多元醇或酸)成分时，不需要用载体。
可以使用各种交联剂和扩链剂。有用的扩链剂包括数均或绝对MW最高约300的二元醇，优选小于约300，更优选小于约250。这些二元醇的例子包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇和丙二醇400。
适宜的扩链剂可以选自多元醇如分子量最高约600的、氧乙烯基或氧丙烯基的二元醇。其它有用的二元醇的例子包括1,8-辛二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇、和二缩三丙二醇，脂肪族胺和芳香族胺如在每个N原子的邻位具有低级烷基取代基的4,4’-亚甲基二苯胺。
优选交联剂是官能度约3～约4的多元醇，最优选数均MW为约250或更小的三元醇。甘油是最优选的交联剂。
稳定剂在本发明的反应体系中也能使用泡沫稳定表面活性剂。有用的泡沫稳定表面活性剂包括但不限于硅氧烷-聚醚共聚物。能够在本发明组合物中使用的硅氧烷-聚醚共聚物的例子包括硬质泡沫塑料表面活性剂如Tegostab B-8465。
其它添加剂可以包括在制备聚异氰脲酸酯泡沫塑料中常规使用的其它材料作为本发明反应体系的添加剂。特别有用的添加剂包括内部脱模添加剂，优选非硅氧烷内部脱模剂如脂肪酸、脂肪族酯、脂肪族聚酯，特别是它们的组合。
增强材料也能包括在本反应体系中。一般说，增强材料能够直接放入模具并在上面倒入液态泡沫组合物。然而，替代地或者此外，短纤维和其它填料也可以加到体系的异氰酸酯成分中、异氰酸酯反应性成分中、或者两者之中，其加入量最多为SRIM制件的约70 wt％。
优选在本发明的反应体系中包括纤维增强材料。纤维增强材料的用量可以包括较宽范围。纤维材料可以是织造的，非织造(无规)的，或者它们的组合。适宜的纤维包括尼龙、聚酯、聚芳酰胺、聚醚酮、聚醚砜、聚酰胺、硅碳等合成纤维；如纤维素、棉、大麻、亚麻和黄麻等天然纤维；以及包括硅灰石、铝、玻璃纤维和碳纤维如矿物或陶瓷纤维。或者织造的或者非织造的玻璃纤维，是优选的增强材料，原因在于其成本低和物理性能适当。取决于所要求的纤维重量可以使用一层或多层纤维增强材料。优选这些增强材料是纤维增强材料和/或毡增加材料，更优选玻璃纤维和/或玻璃毡。特别优选毡(或长纤维)。最优选玻璃纤维毡。
优选，增强材料为最终制品的0％以上至约70wt％，更优选约10wt％～约50wt％，最优选约15wt％～约40wt％。也可以使用长度约12.5mm～约100mm的短纤维。
泡沫塑料的制造聚异氰脲酸酯泡沫塑料优选通过，使异氰酸酯与异氰酸酯反应性成分以高指数配方进行反应而制备，后者包括多元醇、羧酸碱金属盐氢氧化物三聚催化剂和一元或多元羧酸发泡剂。在替代的实施方案中，异氰酸酯反应性成分可以包括羧酸、交联剂和/或扩链剂，不含多元醇。
羧酸-异氰酸酯酰胺的反应至少提供部分形成泡沫的膨胀，并有助于促进三聚作用。任选地，水可与羧酸一起用作共发泡剂。将各成分混合，得到异氰酸酯指数约200～约1500，优选约250～约700。
异氰酸酯反应性成分可以包含单一多元醇或混合多元醇。优选，在异氰酸酯反应性成分中多元醇和添加剂占多数。如果添加剂与异氰酸酯具有化学相容性，那从添加剂也可置于异氰酸酯成分中。羧酸和催化剂包含在异氰酸酯反应性成分中。
当使用多元醇时，部分多元醇可以与异氰酸酯发生预反应形成准预聚物。在该实施方案中，所有或大多数多元醇可以在异氰酸酯准预聚物(quasi-prepolymer)中。
虽然最优选两种成分配方，但是本发明可以采用含有两种以上的成分的配方来实施。
泡沫组合物的加工成形优选本发明配制物进行模塑加工。然而，这些组合物也可能应用非模塑加工。有用的模塑方法包括LD-SRIM和纤维切断法。LD-SRIM使用玻璃毡增强材料和纤维切断法，还应用长径比大的玻璃纤维，包括使纤维增强材料切断，并在混合头把它们注射到A和B的混合成分中。
一般说，在配制物中反应性成分以保证适于所需要的泡沫密度、指数和A∶B比的量进行混合和加工。本领域普通技术人员明显知道如何混合配制物成分的详情。
按照本发明制备的聚异氰脲酸酯泡沫塑料的模塑密度小于约1.2(spg)。优选密度为约0.8spg至约0.1spg，更优选约0.75spg至约0.2spg，还更优选约0.7spg至约0.25spg，最优选约0.6spg至约0.3spg。如果存在增强材料，那末所测定的密度包括增强材料在内。
采用如下实例说明本发明，但不限制本发明，所述实例涉及两种成分的体系，其中A成分是异氰酸酯，B成分是多元醇、交联剂、扩链剂、催化剂、发泡剂和其它添加剂的共混物。在实例1～9中，除非另有所指，聚异氰脲酸酯泡沫塑料是通过手动混合表1所列各个成分、并使泡沫自由产生制备的。所得泡沫塑料的性能列于表1。
如下文所述，指数意指NCO当量与异氰酸酯反应基团总当量之比再乘以100％。
A/B比意指异氰酸酯与异氰酸酯反应性成分的重量比。它是双组分体系中的成分进行混合时的重量比。
乳白期意指A组分和B组分从开始混合到体积开始增加所经历的时间，以秒计。
凝胶时间意指A组分和B组分从开始混合形成液态混合物直至液态混合物转为固态所经历时间，以秒计。
消粘时间意指A组分和B组分从开始混合直至与所得泡沫塑料表面接触时粘性消失所经历的时间。
发泡期意指从混合直至泡沫塑料停止发泡所经历的时间，以秒计。
1．泡沫外观良好，2．机械反应性，3．指数，4．A∶B比5.45％KOH实例6A-6F实例6的配制重复进行，只是A∶B比和指数变化。所得结果列于表2。
1．秒实例6C-6L实例6的配制重复进行，只是异氰酸酯A∶B比保持不变，为2.25，指数变化。结果示于表3。
1．秒实例10本实例举例说明以胺为基础的多元醇与酸发泡剂一起的应用。
A-组分Rubinate 8700；指数290；A∶B比 1.8B．组分组分 重量份Rubinol F-45557.99Jeffamine T-5000 8.39Rubinol R-01514.48甘油 3.62Unitol DSR 6.06Loxioi G71S 0.6Priolube 14140.07Tegostab B-8465 1.6250％KOH+50％水 0.78水 0.37反应体系混合7秒。所得泡沫塑料具有乳白期=36 sec凝胶时间=102 sec消粘时间=124 sec硬化时间=142 sec泡沫外观良好实例11本实例举例说明在B组分中使用己二酸聚酯多元醇制备自由发泡的聚异氰脲酸酯泡沫塑料。在本实例中，采用钾催化剂使A组分和B组分混合25秒，制造自由发泡聚异氰脲酸酯泡沫塑料。
A-组分Rubinate 8700；指数=355；A/B=1.08B-组分组分 重量份Daltorez P-716100.050％KOH+50％H2O 0.8Dabco 88002.0Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.8水0.8实例12使用实例11的步骤，只是混合时间为15秒。将所得共混物倒入尺寸为6英寸×8英寸×5/32英寸的模具中。模具在Carver压机中，保持190°F，夹持力为15,000磅，成形样条。组合物脱模在2分30秒进行。所得聚合物在脱模时极易弯曲。在脱模之后，制品伴随时间的延续而有尺寸稳定性。使用该组合物制造的制品可用作要求有显著挠曲性的热成形制品。
实例13
将下述体系的配制物按实例12的步骤制成样条，只是体系混合时间为10秒，脱模在1分45秒进行。
A-组分Rubinate 8700；指数=355；A/B=1.45B-组分组分重量份Daltorez P-716 100.0乙二醇 3.050％KOH+50％H2O0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.8水 0.8与实例12相比，乙二醇使聚合物刚性改善。
实例14将下述体系的配制物用实例12的步骤制成样条，只是体系混合时间为13秒，脱模在3分45秒进行。
A-组分Rubinate 8700指数=355；A/B=2.94B-组分组分 重量份Daltorez P-716100.0Ethylene glycol 15.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8该体系表示，加入乙二醇对冲击的刚性影响。该样条比实例13更具有刚性而脆性更小。
实例15本实例举例说明在B组分中使用邻苯二甲酸酯聚酯多元醇制备自由发泡的聚异氰脲酸酯泡沫塑料。混合时间为12秒。
A-组分Rubinate 8700指数=355；A/B=2.10B-组分组分 重量份Stepanpol PS-4002100.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8本体系呈现优良的表面固化。聚异氰脲酸酯自由发泡泡沫塑料具有乳白期=1 min.16 sec；凝胶时间=1 min.56 sec；消粘时间=2 min.15sec。
实例16
将如下所示体系配制物用实例12的步骤制成样条，只是本体系混合时间为7秒，脱模在3分30秒进行。
A-组分Rubinate 8700；指数=355；A/B=2.10B-组分组分 重量份Stepanpol PS-4002100.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8与己二酸酯聚酯比较，本样条呈现良好的尺寸稳定性。
实例17本实例举例说明在B组分中使用二酸作发泡剂制造聚异氰脲酸酯泡沫塑料。混合时间为7秒。
A-组分Rubinatc 8700；指数=270；A/B=2.33B-组分组分 重量份Rubinol F-43670.0Rubinol R-01530.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Pripol 1013 7.5Loxiol G71S 7.5
Priolube 1414 0.8水0.8聚异氰脲酸酯泡沫塑料具有乳白期=21 sec。凝胶时间=1 min.27 sec.消粘时间=2 min.44 sec.
实例18本实例举例说明在B组分中使用三元酸作发泡剂制造自由发泡的泡沫塑料。混合时间7秒。
A-组分Rubinate 8700；指数=270；A/B=2.33B-组分组分 重量份Rubinol F-43670.0Rubinol R-01530.050％KOH+50％H2O 0.8Tegostab B-8465 2.0Pripol 1040 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 14140.8水 0.8聚异氰脲酸酯泡沫塑料具有乳白期=21 sec。凝胶时间=1 min.43 sec.消粘时间=2 min.20 sec.
实例19和20举例说明采用本发明聚异氰脲酸酯泡沫塑料反应体系制造的制品脱模时间降低。实例19说明聚氨酯体系的脱模时间。实例20说明本发明的聚异氰脲酸酯反应体系的脱模时间。实例19聚氨酯体系组分重量份Rubinol RO15100.0甘油7.5Polycat 8 3.5Dabco 8800 1.0Unitol DSR 6.5Loxiol G71S 10.0Kemester 5721 1.1Niax L-6980 1.5水 1.6AB比=1.70采用Rubinate 8700指数=105模具顶部和底部温度=165°F脱模时间=90秒实例20本发明的聚异氰脲酸酯体系组分 重量份Rubinol F-455 85.0Rubinol R-015 15.0Unitol DSR 7.5Loxiol G71S 7.5Priolube 1414 0.83Tegostab B-8465 2.0KOH+水 0.65水 0.60A∶B比=1.80采用Rubinate 8700指数=405模具顶部和底部温度=180°F脱模时间=55秒
权利要求
1．聚异氰脲酸酯泡沫塑料的反应体系，其包含聚异氰酸酯成分、和聚异氰酸酯反应性成分，所述聚异氰酸酯反应性成分包含多元醇、羧酸和三聚催化剂。
2．权利要求1的反应体系，其中该聚异氰酸酯成分选自脂肪族聚异氰酸酯、环脂族聚异氰酸酯、芳脂族聚异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯以及通过引入至少一个氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳二亚胺、uretonimine或异氰脲酸酯残基改性的聚异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。
3．权利要求2的反应体系，其中该聚异氰酸酯成分是选自4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯变体和它们的混合物的芳香族聚异氰酸酯。
4．权利要求3的反应体系，其中该芳香族聚异氰酸酯是-NCO数均官能度为约2.0～约3.0的二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯和聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物。
5．权利要求2的反应体系，其中该羧酸成分是选自饱和或不饱和脂肪族羧酸、芳香族羧酸、杂环羧酸的取代或未取代的羧酸或其部分酯。
6．权利要求5的反应体系，其中该羧酸是脂肪族羧酸。
7．权利要求6的反应体系，其中该脂肪族羧酸选自含有10个或10个以上碳原子的脂肪族一元、二元或三元羧酸。
8．权利要求7的反应体系，其中该脂肪族羧酸含有16个或16个上碳原子。
9．权利要求2的反应体系，其中该三聚催化剂选自氢氧化钾、含有脂肪酸的氢氧化钾和可溶性碱金属羧酸盐。
10．权利要求9的反应体系，其中该可溶性碱金属羧酸盐选自2-乙基己酸钾、和醋酸钾、醋酸钠、辛酸钠、辛酸钾。
11．权利要求2的反应体系，共中该羧酸发泡剂是羧酸四烷基铵盐。
12．权利要求9的反应体系，其中该三聚催化剂是含有脂肪酸的氢氧化钾。
13．通过SRIM方法制造泡沫塑料产品的方法，及其改进，其中泡沫塑料由包括聚异氰酸酯成分和聚异氰酸酯反应性成分的反应体系制备，所述聚异氰酸酯反应性成分包括多元醇，羧酸和三聚催化剂。
14．权利要求13的方法，其中该聚异氰酸酯成分选自脂肪族聚异氰酸酯、环脂族聚异氰酸酯、芳脂族聚异氰酸酯、芳族聚异氰酸酯以及通过引入至少一个氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳二亚胺、uretonimine或异氰脲酸酯残基改性的聚异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。
15．权利要求14的方法，其中该聚异氰酸酯成分是选自4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯变体和它们的混合物的芳香族聚异氰酸酯。
16．权利要求15的方法，其中该芳香族聚异氰酸酯是数均-NCO官能度为约2.0～约3.0的二苯基甲烷二异氰酸酯或聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯。
17．权利要求13的方法，其中该羧酸成分是选自脂肪族羧酸、芳香族羧酸、杂环羧酸的取代或未取代羧酸或它们的部分酯。
18．权利要求16的方法，其中该羧酸是脂肪族羧酸。
19．权利要求18的方法，其中该脂肪族羧酸选自含有10个或10个以上碳原子的脂肪族一元、二元或三元羧酸。
20．权利要求19的方法，其中该脂肪族羧酸含有16个或16个以上碳原子。
21．一种聚异氰脲酸酯泡沫塑料的反应体系，包含聚异氰酸酯和异氰酸酯反应性成分，后者包含复合脂肪族聚酯，即己二酸、季戊四醇和油酸的反应产物，油酸异丁酯，丙氧基化甘油，三元醇，聚醚改性的聚硅氧烷表面活性剂，妥尔油脂肪酸，和氢氧化钾。
22．权利要求21的反应体系， 其中丙氧基化甘油的羟基值为650。
23．权利要求22的反应体系，其中该三元醇分子量为3000。
24．权利要求23的反应体系，其中妥尔油脂肪酸是油酸和亚油酸的混合物。
25．权利要求24的反应体系，其中该聚异氰酸酯是聚合的二异氰酸亚甲基酯。
26．权利要求1的反应体系的反应产物。
全文摘要
本发明提供制造聚异氰脲酸酯泡沫塑料部件,如自SRIM法制造聚异氰脲酸酯泡沫塑料部件的聚异氰脲酸酯体系。该反应体系包括聚异氰酸酯和聚异氰酸酯反应性成分,后者包含三聚催化剂、多元醇和羧酸发泡剂,任选包含水作为共发泡剂。该反应体系能够仅仅用羧酸发泡,以便制造模具滞留时间较短的能够脱模的SRIM产品。
文档编号C08J9/00GK1304426SQ99806933
公开日2001年7月18日 申请日期1999年4月1日 优先权日1998年4月3日
发明者A·罗塔克尔 申请人:亨茨曼Ici化学品有限公司