用于薄壁应用的聚氨酯泡沫的制作方法

文档序号:17292257发布日期:2019-04-03 04:03阅读:230来源:国知局

本发明涉及用于制造可用于薄壁应用的聚氨酯泡沫的组合物和方法。所述泡沫特别适用于需要良好流动和稳定性的在机动车辆中的应用,如仪表板。



背景技术:

汽车原始设备制造商(oem)长期以来使用模制聚氨酯泡沫作为为仪表板提供柔软和奢华感的手段。然而,这种众所周知的方法并不能从汽车行业对轻量化的趋势中免除。

有必要提供这样的聚氨酯泡沫体系,其在3mm至8mm范围内的泡沫厚度下在供用于生产仪表板的8pcf或更小的标准密度下具有流动特性和提供稳定/均匀的泡孔结构泡沫的良好平衡。



技术实现要素:

本发明是具有流动特性和稳定性的良好组合的聚氨酯泡沫,以及制造所述聚氨酯泡沫的方法。

在一个实施例中,本发明的聚氨酯泡沫组合物包括以下的反应产物:a)a侧,其包括i)聚合mdi共混物,和b)b侧,其包括:i)0至小于10wt%的官能度等于2的聚醚多元醇,ii)35至80wt%的官能度等于3的聚醚多元醇,iii)0至45wt%的官能度大于3的聚醚多元醇,iv)5至15wt%的共聚物多元醇,v)01.至0.4wt%的发泡催化剂,vi)0.5至1wt%的胶凝催化剂,vii)1至4wt%的开孔剂,和viii)1至4wt%的水,其中b侧重量百分比基于b侧的总重量。

本发明的另一个实施例是制造本文以上所公开的聚氨酯泡沫组合物的方法,所述方法包括以下步骤:a)通过在或低于105°f下并且以1:1至5:1的(a侧):(b侧)体积比混合所述a侧和所述b侧来形成反应性共混物;和b)使所得的反应共合物经历足以固化反应性共混物的条件以形成聚氨酯泡沫。

具体实施方式

根据本发明的组合物包括(a)a侧,其包括、基本上由或由(i)有机异氰酸酯,优选mdi组成,和(b)b侧,其包括、基本上由或由多元醇共混物组成,所述多元醇共混物包括、基本上由或由以下组成:i)0至小于10wt%的官能度等于2的聚醚多元醇,ii)35至80wt%的官能度等于3的聚醚多元醇,ⅲ)20至45wt%的官能度大于3的聚醚多元醇,ⅳ)5至15wt%共聚物多元醇,v)01.至0.4wt%的发泡催化剂wt%,vi)0.5至1wt%的胶凝催化剂,vii)1至4wt%的开孔剂,和viii)1至4wt%的水,其中b侧重量百分比基于b侧的总重量。将a侧优选在105°f或更低下与b侧混合混合,以形成(c)反应性共混物。所得的反应性共混物经历足以固化反应性共混物的条件以形成聚氨酯泡沫。

在本发明的一个实施例中,聚氨酯泡沫是半刚性聚氨酯泡沫。本发明的半刚性聚氨酯泡沫是通常具有基本上闭合的多孔结构的基本上刚性的泡沫,其大体上没有弹性变形(即,泡沫的任何变形趋向于永久性的)。这些材料在反复压缩超过50%后通常不具有抵抗永久变形的能力。这类对变定的永久变形的抵抗力不是聚氨酯泡沫材料的特征,但是对于大多数目的,在材料不经受反复压缩的情况下,这未产生问题。半刚性泡沫具有更多的刚性特征并且在变形后不恢复100%。通常,这些泡沫体系具有用于能量吸收应用领域(包括侧面防撞梁、头部防撞梁和保险杠)的高容量。通常增加交联剂和共聚物多元醇的含量以使泡沫硬度和能量耗散特性最大化。

供用于本发明组合物和方法的合适的有机异氰酸酯(a)(i)包含所属领域中已知用于制备聚氨酯泡沫的那些中的任一种,如脂族、环脂族、芳脂族和优选地芳香族异氰酸酯,如以其2,4-和2,6-异构体形式的二异氰酸甲苯酯和其混合物(tdi),以及以其2,4'-、2,2'-和4,4'-异构体形式的二苯基甲烷二异氰酸酯及其混合物,二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)及其异氰酸酯官能度大于2的低聚物的混合物,其在所属领域中称为“粗”或聚合mdi(聚亚甲基聚亚苯基聚异氰酸酯),已知mdi变型(其包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、缩二脲、碳化二亚胺、脲并亚胺(uretonimine)和/或异氰脲酸酯基团)。

优选地,mdi的nco值等于或大于10%,优选等于或大于15%,更优选等于或大于18%。优选地,mdi的nco值等于或小于33%,优选等于或小于32%。

优选地,通过将脲并亚胺和/或碳化二亚胺基团引入所述聚异氰酸酯中获得单体mdi、粗mdi、聚合mdi及其组合和/或其液体变型,这类碳化二亚胺和/或脲并亚胺改性的聚异氰酸酯的nco值为18%至33%,并且包含1至45wt%的以其单体和/或其碳化二亚胺化产物形式的2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。为了更好地描述这类碳化二亚胺和/或脲并亚胺改性的聚异氰酸酯,参见通过引用将其以全文并入本文的usp6,765,034。

在本发明中,如果需要,除了和/或代替单体mdi,有机异氰酸酯组分可以包括一种或多种有机聚异氰酸酯,条件是其它聚异氰酸酯化合物不会对半刚性聚氨酯泡沫的所期望的消音性质的性能有不利影响。这类其它聚异氰酸酯化合物的典型实例包括异氰酸酯封端的预聚物,其通过至少一种上述单体mdi的化合物与合适的活性氢化合物之间的反应形成。为了改善所获得泡沫的可成形性和其它特性,其它聚异氰酸酯化合物可选自有机异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)和二甲苯二异氰酸酯(xdi)及其改性物。这些异氰酸酯可以两种或更多种类型的组合使用。最优选使用平均异氰酸酯官能度为2.1至3.0和优选2.2至2.8的聚异氰酸酯。

以a侧的总重量计,mdia)i)存在于a侧中的量等于或大于55wt%,优选等于或大于60wt%,并且更优选等于或大于65wt%。以a侧的总重量计,mdi存在于a侧中的量等于或小于100wt%,优选等于或小于95wt%,并且优选等于或小于85。

a侧可进一步包括至少一种增塑剂。合适的增塑剂是各种羧酸酯化合物,如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二(正丁酯)、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正己酯、三甲基偏苯三酸酯、三(2-乙基己基)偏苯三酸酯、三(正辛基,正癸基)偏苯三酸酯、三(庚基,壬基)偏苯三酸酯、正辛基偏苯三酸酯、己二酸双(2-乙基己基)酯、己二酸二甲酯、己二酸单甲酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丁酯、各种苯甲酸酯、各种植物油和改性植物油(如环氧化植物油、各种磺胺类如n-乙基甲苯磺酰胺、n-(2-羟丙基)苯磺酰胺、n-(正丁基)苯磺酰胺(doa)等、各种磷酸酯如磷酸三甲苯酯和磷酸三丁酯、二醇酯如三甘醇二己酸酯和四甘醇二庚酸酯等、聚丁烯聚合物、各种乙酰化单甘油酯、柠檬酸烷基酯如柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸乙酰基三辛酯、柠檬酸乙酰基三己酯、柠檬酸丁酰基三己酯等;烷基磺酸苯酯、1,2-环己烷二羧酸二酯,如1,2-环己烷二异壬基酯等。

如果存在,那么以a侧的总重量计,增塑剂存在于a侧中的量等于或大于10wt%,优选等于或大于12wt%,并且更优选等于或大于15wt%。以a侧的总重量计,增塑剂存在于a侧中的量等于或小于35wt%,优选等于或小于30wt%,并且更优选等于或小于25wt%。

a侧可进一步包含至少一种表面活性剂。泡沫配制物中优选包括表面活性剂以帮助在泡沫膨胀和固化时稳定泡沫。表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂和润湿剂,如通过向丙二醇、固体或液体有机硅酮以及长链醇的聚乙二醇醚中依次添加环氧丙烷,然后添加环氧乙烷而制备的那些。可使用离子表面活性剂,如长链烷基酸硫酸酯、烷基磺酸酯以及烷基芳基磺酸的叔胺或烷醇胺盐。通过将环氧丙烷并且随后环氧乙烷依次添加至丙二醇制备的表面活性剂是优选的,固体或液体有机硅氧烷也是优选的。有用的有机硅氧烷表面活性剂的实例包括可商购的聚硅氧烷/聚醚共聚物,如购自戈德施密特化工公司(goldschmidtchemicalcorp)的tegostabtmb-8729、b-8404、b-8870和b-8719lf,可购自空气产品公司(airproducts)的dabcotmdc-198,以及可购自迈图高新材料公司(momentiveperformancematerials)的niaxtml2171表面活性剂。不可水解的液体有机硅氧烷是更优选的。如果存在,那么以a侧的总重量计,表面活性剂的存在量通常等于或大于0.1wt%,优选等于或大于0.2wt%,并且更优选等于或大于0.5wt%。以a侧的总重量计,表面活性剂的存在量通常等于或小于2wt%,优选等于或小于1.5wt%,并且更优选等于或小于1wt%的量。

b侧包括多元醇共混物,其包括b)i)官能度等于2的任选聚醚多元醇,b)ii)官能度等于3的聚醚多元醇,b)iii)官能度大于3的任选聚醚具有多元醇,和b)ⅳ)共聚物多元醇。通常称为“共聚物多元醇”的改性多元醇在现有技术中已经被充分描述,并且包含通过一种或多种例如苯乙烯和丙烯腈的乙烯基单体在例如聚醚多元醇的聚合多元醇中的原位聚合,或者通过聚异氰酸酯与如三乙醇胺的氨基或羟基官能化合物在聚合多元醇中的原位反应而获得的产物。

根据本发明特别引起关注的聚合物改性的多元醇是通过苯乙烯和/或丙烯腈在聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇中的原位聚合获得的产物和通过聚异氰酸酯与氨基或羟基官能化合物(如三乙醇胺)在聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇中的原位反应获得的产物。

含有5至50%分散聚合物的聚氧化烯多元醇是特别有用的。分散聚合物的颗粒大小优选小于50微米。还可以使用这类异氰酸酯反应性组分的混合物。最优选使用不包括伯、仲或叔氮原子的多元醇。

以b侧的总重量计,共聚物多元醇存在于b侧中的量通常等于或大于1wt%,优选等于或大于2.5wt%,并且更优选等于或大于5wt%。以b侧的总重量计,共聚物多元醇存在于b侧中的量通常等于或小于15wt%,优选等于或小于10wt%,并且更优选等于或小于30wt%。

多元醇共混物包括聚醚多元醇b)i)官能度等于2的任选聚醚多元醇,b)ii)官能度等于3的聚醚多元醇,以及任选地b)ⅲ)官能度大于3的聚醚多元醇。合适的聚醚多元醇已在现有技术中被充分描述,并且包含环氧烷(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)与引发剂的反应产物,所述引发剂具有2至8,优选3至8的官能度和优选为约100至850,更优选为约200至750并且更优选200至650的平均羟值。对于制备本发明的聚氨酯泡沫特别重要的具有一种或多种官能度为2的聚醚多元醇,一种或多种官能度为3的聚醚多元醇,和一种或多种官能度大于3并且等于且小于8的聚醚多元醇。如根据astmd455测量的,一种或多种多元醇可在25℃下具有至少约500cp的粘度。在一些实施例中,至少约2,000cp的更高粘度可为优选的。优选地,一种或多种多元醇的平均分子量为100至10,000,更优选为200至5,000。

用于本发明的合适的引发剂包括:多元醇,例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖;多胺,例如乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚苯多胺;和氨基醇,例如乙醇胺和二乙醇胺;和这类引发剂的混合物。其它合适的多元醇包括通过适当比例的二元醇和更高官能度的多元醇与多元羧酸缩合而获得的聚酯。更进一步合适的多元醇包括羟基封端的聚硫醚、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃和聚硅氧烷。更进一步合适的异氰酸酯反应性组分包含乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和前面提到的其它引发剂。还可以使用这类异氰酸酯反应性组分的混合物。最优选使用不包括伯、仲或叔氮原子的多元醇。

用于制备本发明的聚氨酯泡沫特别重要的是羟值等于或大于50,优选等于或大于80,更优选等于或大于100的聚醚多元醇和多元醇混合物。羟值表示可用于反应的反应性羟基的数量。其表示为相当于1克多元醇的羟基含量的氢氧化钾毫克数。用于制备本发明的聚氨酯泡沫特别重要的是羟值等于或小于1,200,优选等于或小于1000,更优选等于或小于800的多元醇和多元醇混合物。

对于聚氨酯泡沫的制备特别重要的是环氧烷(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)与每个分子含有2至8个,优选地3至8个活性氢原子的引发剂的反应产物。合适的引发剂包括:多元醇,例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇和山梨糖醇;多胺,例如乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚苯多胺;和氨基醇,例如乙醇胺和二乙醇胺;和这类引发剂的混合物。其它合适的多元醇包括通过适当比例的二元醇和更高官能度的多元醇与多元羧酸缩合而获得的聚酯。更进一步合适的多元醇包括羟基封端的聚硫醚、聚酰胺、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃和聚硅氧烷。优选的多元醇是包含环氧乙烷和/或环氧丙烷单元的聚醚多元醇,以及最优选氧乙烯含量为至少10wt%和优选10至85wt%的聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇。优选的异氰酸酯反应性组分包含环氧乙烷封端的聚醚多元醇。

如果存在,那么以b侧的总重量计,官能度等于2的聚醚多元醇b)i)存在于b侧中的量等于或大于0wt%,优选等于或大于0.5wt%,并且更优选等于或大于1wt%。如果存在,那么以b侧的总重量计,官能度等于2的聚醚多元醇存在于b侧中的量等于或小于10wt%,优选等于或小于7.5wt%,并且更优选等于或小于5wt%。

以b侧的总重量计,官能度等于3的聚醚多元醇b)ii)存在于b侧中的量等于或大于35wt%,优选等于或大于45wt%,并且更优选等于或大于50wt%。以b侧的总重量计,自催化多元醇化合物b)ii)存在于b侧中的量等于或小于80wt%,优选等于或小于78wt%,并且更优选等于或小于75wt%。

如果存在,那么以b侧的总重量计,官能度等于3的聚醚多元醇醇b)iii)存在于b侧中的量等于或大于5wt%,优选等于或大于10wt%,并且更优选等于或大于15wt%。如果存在,那么以b侧的总重量计,官能度大于3的聚醚多元醇b)iii)存在于b侧中的量等于或小于45wt%,优选等于或小于43wt%,并且更优选等于或小于40wt%。

通常,聚氨酯泡沫催化剂体系包括加速发泡(水-异氰酸酯)和胶凝(多元醇-异氰酸酯)反应的化合物。平衡这些反应以产生具有可接受性质的优质泡沫是有益的。本发明的组合物和配制物可以包括加速发泡和胶凝反应但保持平衡的单一化合物。替代地,组合物可以包括至少一种主要加速发泡反应的催化剂(发泡催化剂),或至少一种主要加速胶凝反应的催化剂(胶凝催化剂),或其组合。如本文所述,发泡催化剂为主要加速发泡反应的催化剂,但在某些情况下也可加速胶凝反应,尽管程度较低。类似地,胶凝催化剂是主要加速胶凝反应的催化剂,但在某些情况下也可加速发泡反应,尽管程度较低。

b侧包括至少一种发泡催化剂b)v)。含有异氰酸酯反应性基团的示例性发泡催化剂包括2-[n-(二甲基氨基乙氧基乙基)-n-甲基氨基]乙醇(dabcone200)、二甲基氨基乙氧基乙醇和n,n,n'-三甲基-n'-3-氨基丙基-双(氨基乙基)醚(dabcone300)。催化剂还可包含高度挥发性且不具有异氰酸酯反应性的叔胺。合适的挥发性发泡催化剂包括例如双-二甲基氨基乙基醚,其由空气产品和化学品公司(airproductsandchemicals,inc.)以商品名dabcobl-11催化剂供应;以及五甲基二亚乙基三胺(polycattm5,空气产品和化学品公司)和相关组合物;高甲基化多胺;2-[n-(二甲基氨基乙氧基乙基)-n-甲基氨基]乙醇和相关结构;烷氧基化多胺:咪唑硼组合物;或氨基丙基-双(氨基-乙基)醚组合物。优选的发泡催化剂是2-[[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]甲基氨基]-乙醇(来自亨茨曼化工公司(huntsmanchemicalcompany)的jeffcattmzf10)。催化剂组合物还可包括其它组分,例如过渡金属催化剂,如有机锡化合物、锡盐、有机铋盐和铋盐。

以b侧的总重量计,发泡催化剂通常以等于或大于0.1wt%,优选等于或大于0.2wt%的量使用。以b侧的总重量计,发泡催化剂通常以等于或小于2wt%,优选等于或小于1wt%,更优选等于或小于0.5wt%的量使用。

b侧包含至少一种胶凝催化剂b)vi)。示例性的胶凝催化剂包括n,n-双(3-二甲基氨基-丙基)n-异丙醇胺;n,n-二甲基氨基乙基-n'-甲基乙醇胺(dabcot,宾夕法尼亚州阿伦敦的空气产品和化学品公司(airproductsandchemicals,inc.ofallentown,pa));n,n,n'-三甲基氨基丙基乙醇胺(polycat17,空气产品和化学品公司),n,n-二甲基乙醇胺(dabcodmea);n,n-二甲基-n',n'-2-羟基(丙基)-1,3-丙二胺;二甲基氨基丙胺(dmapa);(n,n-二甲基氨基乙氧基)乙醇,甲基-羟基-乙基-哌嗪,双(n,n-二甲基-3-氨基丙基)胺(polycat15),n,n-二甲基氨基丙基脲(dabcone1060、dabcone1070),n,n'-双(3-二甲基氨基丙基)脲(dabcone1060、dabcone1070),双(二甲基氨基)-2-丙醇,n-(3-氨基丙基)咪唑,n-(2-羟丙基)咪唑和n-(2-羟乙基)咪唑。合适的挥发性胶凝催化剂可包括例如商品名为dabco33-lv催化剂的二氮杂双环辛烷(三亚乙基二胺)、三(二甲基氨基丙基)胺(polycat9)、二甲基氨基环己胺(polycat8)和双(二甲基氨基丙基)-n-甲胺(polycat77)。

以b侧的总重量计,胶凝催化剂通常以等于或大于0.1wt%,优选等于或大于0.5wt%的量使用。以b侧的总重量计,胶凝催化剂通常以等于或小于5wt%,优选等于或小于2wt%,更优选等于或小于1wt%的量使用。

b侧包含至少一种开孔剂b)vii)。示例性的开孔剂包括含有活性亚甲基或次甲基的任何合适分子,如选自2-氰基乙酰胺、n-甲基氰基乙酰胺、n-乙基氰基乙酰胺、n-丙基氰基乙酰胺、n-丁基氰基乙酰胺或n-羟乙基中-氰基乙酰胺组成的组中的至少一个。

以b侧的总重量计,开孔剂通常以等于或大于0.1wt%,优选等于或大于0.5wt%,更优选等于或大于1wt%的量使用。以b侧的总重量计,开孔剂通常以等于或小于10wt%,优选等于或小于4wt%,更优选等于或小于4wt%的量使用。

b侧还包括作为发泡剂的水b)vii),以b侧的总重量计,水的量优选为1-15wt%,优选1至5wt%。

任选地,b侧包括交联剂,以b侧的总重量计,所述交联剂以0.1wt%至3wt%的量使用。交联剂每个分子含有至少三个异氰酸酯反应性基团,并且交联剂每个异氰酸酯反应性基团的当量为30至约125,并且优选为30至75。氨基醇如单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺是优选的类型,但也可以使用如甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇的化合物。

b侧任选包括表面活性剂。如果存在,那么以b侧的总重量计,表面活性剂的存在量为等于或大于0.1wt%,优选等于或大于0.2wt%,并且更优选等于或大于0.5wt%。如果存在,那么以b侧的总重量计,表面活性剂的存在量为等于或小于2wt%,优选等于或小于1.5wt%,并且更优选等于或小于1wt%。

a侧和/或b侧可以具有一种或多种其它类型的其它物质,其可以适用于所使用的特定制造过程中或适用于赋予所得泡沫所需特性。这些物质包括例如催化剂、发泡剂、开孔剂、表面活性剂、交联剂、扩链剂、填充剂、着色剂、阻燃剂、颜料、抗静电剂、增强纤维、抗氧化剂、防腐剂、酸清除剂等。聚氨酯泡沫配制物可含有一种或多种其它催化剂。这些催化剂当中尤其受关注的是羧酸锡和四价锡化合物。这些物质的实例包含辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二硫醇二丁基锡、二烷基巯基酸二烷基锡、氧化二丁基锡、二硫醇二甲基锡、二异辛基巯基乙酸二甲基锡等。

这些催化剂通常以少量使用。例如,以b侧的总重量计,所用催化剂的总量可以是0.0015至5wt%,优选0.01至1wt%。有机金属催化剂通常以接近这些范围的下限的量使用。

为了制造本发明聚氨酯泡沫,制备反应性配制物,所述反应性配制物包括:a侧,其包括a)i)有机异氰酸酯,优选mdi;和任选一种或多种选自以下的添加剂:增塑剂、表面活性剂、催化剂、开孔剂、交联剂、扩链剂、阻燃剂、填充剂、着色剂、颜料、抗静电剂、增强纤维、抗氧化剂、防腐剂和/或酸清除剂。b侧包括多元醇,其包括b)i)官能度等于2的聚醚多元醇,b)ii)官能等于3的聚醚多元醇,任选b)iii)官能度大于3的聚醚多元醇,b)iv)共聚物多元醇,b)v)发泡催化剂,b)ⅵ)胶凝催化剂,b)vii)开孔剂,b)viii)水,和任选一种或多种选自以下的其它组分:交联剂、扩链剂、阻燃剂、填充剂、着色剂、颜料、抗静电剂、增强纤维、抗氧化剂、防腐剂和/或除酸剂。优选地,将a侧和b侧在105°f或更低,优选在环境温度(70°f至105°f)下以所需比率混合在一起,从而形成当混合时允许发生起泡反应的反应性配制物。优选a侧:b侧体积比为1:1至5:1,更优选2:1。多元醇预混物(b侧)和有机聚异氰酸酯组分(a侧)通过任何已知的氨基甲酸酯发泡设备混合在一起。使所得反应性配制物经历足以固化反应性配制物的条件以形成聚氨酯泡沫。

根据本发明产生的方法聚氨酯泡沫可以用于任何合适的应用中,如所属领域中已知的那些,包括涉及例如需要良好流动和稳定性的汽车应用,如仪表板。

实例

比较实例a以及实例1至5包括与聚合mdi反应的经配制的多元醇共混物。多元醇共混物和聚合mdi在聚氨酯施配机中混合。这一施配机是市场上可获得的,例如来自graco和佳能(cannon)等设备供应商的标准机器。

施配机能够以给定的比率混合体系。比率由泵/马达大小控制。材料的这一施配温度在70至105°f范围内,并且对于两侧而言,优选在85°f。85°f材料温度下之施配压力;压力在2000psi范围内。混合头处的材料施配流速在250g/s范围内。

使用高压发泡来产生物理性质测试样品和测量泡沫流动。杯泡沫用于确定反应性动力学、稳定性、泡孔结构质量并表征模制泡沫加工动力学。使用具有可调深度能力的1.2×1.2米模具完成泡沫流动表征。其定位于液压机中,并且来自高压计量单元的混合头位于顶部台板的中心处。两个相对的角被封堵,从而形成从一个角到另一个角的18英寸宽并且5.5英尺长的对角线通道。泡沫性能的特征在于厚度为8mm。评估最小填充重量、表面质量和泡孔结构。

比较实例a和实例1至5的异氰酸酯:多元醇混合体积比列于表1中。

对于比较实例a以及实例1至5,配制的a侧(包含异氰酸酯和其它添加剂)和b侧(包含多元醇和其它添加剂的多元醇共混物)由以下组分制成。量分别基于a侧或b侧的总重量以重量份给出。在表1中:

“specflextmnc630”是由甘油和蔗糖混合物引发的聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇,其标称官能度约为4.2,当量重量为1,810,聚氧乙烯封端百分比约为15.5%,最终的主要oh百分比约为79%,羟值在29.0和33.0之间,并且可从陶氏化学公司(thedowchemicalcompany)获得。

“voranoltm220-110n”是用丙二醇引发的聚氧丙烯多元醇,其标称官能度为2,当量重量为510,并且可从陶氏化学公司获得。

“voranolcp6001”是用甘油引发的聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇,其标称官能度为3,当量重量为2,040,聚氧乙烯百分比约为15%,并且可从陶氏化学公司获得。

“voranol230-660”是用甘油引发的聚氧丙烯多元醇,其标称官能度为3,当量重量为85,羟值为675,并且可从陶氏化学公司获得。

“voranol4053”是用甘油和蔗糖的共混物引发的聚氧乙烯封端的聚氧丙烯多元醇,其标称官能度为约6.9,当量重量为1,795,聚氧乙烯封端百分比为约75,并且可从陶氏化学公司获得。

“specflex3943a”是含有共聚苯乙烯和丙烯腈的接枝聚醚多元醇,其被过滤至100微米,其在用甘油引发的聚氧乙烯/聚氧丙烯封端的聚氧丙烯多元醇中当量为1,030,标称官能度为3,聚氧乙烯百分比约为13%,oh值为29至33mgkoh/g,并且可从陶氏化学公司获得。

“85%deoa”是可从奥德里奇(aldrich)获得的85%纯二乙醇胺85%。

“100%deoa”是可从奥德里奇获得的纯二乙醇胺。

“teoa”是可从奥德里奇获得的三乙醇胺。

“polycat15”是可从奥德里奇获得的促进表面固化n,n,n',n”,n”-五甲基二亚丙基三胺的催化剂。

“jeffcatzf10”是可从亨茨曼化工公司获得的常规发泡催化剂2-[[2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙基]甲基氨基]-乙醇。

“diextertmg156t-63”是羟基封端的饱和聚酯,其oh值为63至65,可从coim获得。

“repitiantm99375”是黑色膏状添加剂并且可从d-b-贝克尔公司(d.b.beckercompany)获得。

“specflexne520”是含有mdid的聚合mdi,其官能度为2.3,异氰酸酯当量为131,在25℃下粘度为40-50cps,nco含量为32%,并且可从陶氏化学公司获得。

泡沫流动、稳定性和泡孔结构主观评定为1至6,其中1为最差,并且6为最佳。泡沫稳定性和泡沫泡孔结构由杯泡沫、视觉检查和主观评定确定。表1总结了泡沫稳定性、泡沫流动和泡沫泡孔结构评分。

表1

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