通过反应注塑的聚氨酯泡沫的制作方法_2

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[0017] 在用于包括多元醇的反应注塑的第一组合物中,二醇可单独用作扩链剂组合物。 然而,当将胺化合物加入到扩链剂组合物中时,扩链剂包括胺化合物和二醇二者。二醇与胺 化合物的重量比可为至少75:25。其它合适的范围包括约50:50-约95:5。另一个合适的 实例为约80:20-约90:10。
[0018] 当将聚氨醋脈含水分散体加入到发泡剂时,分散体可为W下的反应产物: (1) 至少一种选自聚離、聚醋、聚碳酸醋和它们的组合的多元醇,其中所述多元醇的数 均分子量为600-4000 ; (2) 包括至少一种芳族二异氯酸醋的多异氯酸醋; (3) 任选的中和剂和二醇化合物,其包括;(i)能与多异氯酸醋反应的哲基和(ii)至 少一个能在中和后形成盐的駿酸基团,其中所述至少一个駿酸基团不能与多异氯酸醋反 应; (4) 选自二胺扩链剂、水和它们的组合的扩链剂;和 (5) 任选包括用于异氯酸醋的封端剂;和 (6)至少一种表面活性试剂或表面活性剂。
[0019] 聚氨醋含水分散体可基本上不含溶剂。关于包括多元醇的第一组合物,聚氨醋脈 含水分散体可W第一组合物的约1. 〇%-约50.0重量%的量存在。在发泡剂中包括聚氨醋 脈含水分散体的其它合适的量包括第一组合物的约5.0%-约20.0重量% ;第一组合物的 5. 0%-约15. 0重量%和第一组合物的约10. 0%-约20. 0重量%。
[0020] 由特定的氨基甲酸醋预聚物提供落入本发明的范围内的含水聚氨醋脈分散体,其 也形成一些实施方案的一方面。
[0021] 在一些实施方案,用于制备聚氨醋脈含水分散体的嵌段聚氨醋脈包括;a)数均分 子量为500-5000 (例如约600-4000和600-3500)的多元醇或多元醇共聚物或多元醇混合 物,包括但不限于聚離二醇,聚醋二醇、聚碳酸醋二醇、聚了二締二醇或它们的氨化衍生物 和哲基-封端的聚二甲基硅氧烷;b)多异氯酸醋,包括二异氯酸醋,例如脂族二异氯酸醋、 芳族二异氯酸醋和脂环族二异氯酸醋;和C)二醇化合物,其包括;(i)能与多异氯酸醋反 应的哲基和(ii)至少一个能在中和后形成盐的駿酸基团,其中所述至少一个駿酸基团不 能与多异氯酸醋反应;d)扩链剂,例如水或二胺扩链剂,包括脂族二胺扩链剂或脂族二胺 扩链剂与一种或多种选自具有2-13个碳原子的脂族二胺和脂环族二胺的二胺的组合,或 氨基-封端聚体;和e)任选伯或仲一元醇或单胺作为封端剂或链终止剂;和任选具有至少 =个伯或仲胺基的有机化合物或聚合物。
[0022] -些实施方案的氨基甲酸醋预聚物(也称为封端的二醇)可通常概念化为在预聚 物在水中分散和扩链之前,多元醇、多异氯酸醋和能在中和后形成盐的化合物的反应产物。 该样的预聚物可通常在一个或多个步骤中制备,使用或不使用可用于降低预聚物组合物的 粘度的溶剂。封端的二醇也可包括在用于反应注塑的第二组合物中,作为组合物的单独组 分或与多异氯酸醋(例如二异氯酸醋)组合。
[0023] 取决于预聚物是否溶解于将保留在分散体中的较少挥发性溶剂(例如NM巧中;是 否溶解于可在后来除去的挥发性溶剂(例如丙酬或甲己酬(MEK))中;或者是否在水中分 散,而没有任何溶剂;分散过程可在实践中分别分类为溶剂过程、丙酬过程或预聚物混合过 程。预聚物混合过程具有环境和经济优势,并且可用于制备基本上没有加入的溶剂的含水 分散体。
[0024] 在预聚物混合过程中,重要的是预聚物的粘度足够低,具有或不具有溶剂稀释,W 在水中输送和分散。一个实施方案设及衍生自该样的预聚物的聚氨醋脈分散体,其满足该 粘度要求,并且在预聚物或分散体中不具有任何有机溶剂。根据本发明,预聚物为多元醇、 二异氯酸醋和二醇化合物的反应产物。
[0025] 取决于聚氨醋脈分散体的期望的效果,在分散体中聚合物的重均分子量可在 约 40, 000-约 250, 000 变化,包括约 40, 000-约 150, 000 ;约 100, 000-约 150, 000 ;和约 120, 000-约 140,000。
[0026] 在一些实施方案的一些聚氨醋脈含水分散体中可包括二醇化合物。该些可包括至 少一种二醇化合物,其具有;(i)两个能与多异氯酸醋反应的哲基;和(ii)至少一个能在 中和后形成盐并且不能与多异氯酸醋化)反应的駿酸基团。具有駿酸基团的二醇化合物的 典型实例包括2, 2-二哲甲基丙酸值MPA)、2, 2-二哲甲基了酸、2, 2-二哲甲基戊酸和DMPA 引发的己内醋,例如CAPA?肥1060 (Solvay)。
[0027]当在一些方面的聚氨醋脈含水分散体中包括酸性二醇时,应包括中和剂。用于将 酸基团转化为盐基团的合适的中和剂的实例包括:叔胺(例如S己胺、N,N-二己基甲基胺、 N-甲基吗咐、N,N-二异丙基己基胺和S己醇胺)和碱金属氨氧化物(例如氨氧化裡、氨氧 化钢和氨氧化钟)。伯和/或仲胺也可用作用于酸基团的中和剂。中和程度通常为约60%-约 140%,例如,酸基团的约80%-约120%范围。
[002引合适的表面活性试剂(表面活性剂)的实例包括;阴离子、阳离子或非离子分散剂 或表面活性剂,例如十二烷基硫酸钢、二辛基横基班巧酸钢、十二烷基苯横酸钢、己氧基化 的烷基酪例如己氧基化的壬基酪和己氧基化的脂肪醇、月桂基漠化化晚鐵、聚離磯酸醋和 磯酸醋、改性醇-己氧基化物和它们的组合。
[0029]在预聚物混合过程中,预聚物可如下制备:在一步中将原料(即多元醇、多异氯酸 醋和二醇化合物)混合在一起,并且通过在约50°C-约100°C的温度下反应足够的时间,直 至所有哲基基本上被消耗和实现异氯酸醋基团的期望的%NC0。或者,该预聚物可在两步中 制备,首先多元醇与过量的多异氯酸醋反应,接着与二醇化合物反应,直至实现预聚物的最 终期望的%NC0。例如,%NC0可为约1. 3-约6. 5,例如约1.8-约2.6。显著地,不需要有机 溶剂,但是在反应之前、期间或之后,可将有机溶剂加入或与原料混合。任选,催化剂可用于 促进预聚物形成。
[0030]在一些实施方案的聚氨醋含水分散体中,预聚物包括组合在一起并且在W下范围 的重量百分数提供的多元醇、多异氯酸醋和二醇,基于预聚物的总重量: 约34%-约89%的多元醇,包括约61%-约80% ; 约10%-约59%的多异氯酸醋,包括约18%-约35% ;和 约1.0%-约7.0%的二醇化合物,包括约2.0%-约4.0〇/〇。
[0031]单官能醇可包括在预聚物中,W控制在聚氨醋含水分散体中的聚氨醋脈聚合物的 重均分子量。
[0032]用于一些方面的聚氨醋含水分散体的预聚物可由多元醇、多异氯酸醋、二醇化合 物和任选的封端剂例如单官能醇制备,体积粘度(存在或不存在溶剂)可低于约6,000泊, 包括低于约4, 500泊,在40°C下通过落球方法测量。沿着聚合物链(来自二醇化合物)含 有駿酸基团的该预聚物可使用高速分散器在去离子水介质中分散,该去离子水介质包括: 至少一种中和剂,W与酸形成离子盐;至少一种表面活性剂(离子和/或非离子分散剂或表 面活性剂);和,任选至少一种扩链组分。或者,在水介质中分散之前,中和剂可与预聚物混 合。在分散预聚物之前、期间或之后,可将至少一种消泡和/或去泡剂和/或至少一种流变 改性剂加入到水介质中。该些聚氨醋含水分散体可基本上不含加入的溶剂。
[0033]落入一些方面的聚氨醋含水分散体可具有宽泛的固含量,取决于分散体的期望的 最终用途。用于一些实施方案的分散体的合适的固含量的实例包括约10%-约50重量%,例 如约30%-约45重量%。可限制在分散体中的水的量,例如小于分散体的约40重量%。其 它合适的量可小于约20重量%水或小于10重量%水。
[0034]聚氨醋含水分散体的粘度也可在约10厘泊-约100, 000厘泊的宽范围内变化,取 决于处理和应用要求。例如,在一个实施方案中,粘度为约500厘泊-约30, 000厘泊。通 过使用适量的增稠剂,例如约0-约2.0重量%,基于含水分散体的总重量,粘度可变化。 [00巧]在溶剂过程或丙酬过程中,在制备一些实施方案的聚氨醋含水分散体中也可使用 有机溶剂。通过溶解和稀释,有机溶剂可用于降低预聚物粘度和/或帮助具有駿酸基团的 二醇化合物(例如2, 2-二哲甲基丙酸值MPA))的固体颗粒分散,W增强分散体品质。
[0036]选择用于该些目的的溶剂对于异氯酸醋基团基本上或完全无反应性,在水中稳 定,并且对于DMPA、DMPA与S己胺的形成的盐和预聚物具有良好的溶解能力。合适的溶剂 的实例包括N-甲基化咯烧酬、N-己基化咯烧酬、一缩二丙二醇二甲基離、丙二醇正了基離 己酸醋、N,N-二甲基己酷胺、N,N-二甲基甲酯胺、2-丙酬(丙酬)和2-了酬(甲己酬或 MEK)。
[0037]在溶剂过程中,加入到一些实施方案的分散体的溶剂的量可变化。当包括溶剂时, 溶剂的合适的范围包括小于分散体的50重量%的量。也可
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