的压力。当引入到所述腔室中 时，所述第一和第二异氰酸酯反应性组分与所述异氰酸酯组分的含有异氰酸酯基的化合物 在所述腔室内反应以形成所述聚氨酯泡沫。
[0058] 不希望受限于理论，据信在较低压力下向所述腔室中引入包括所述可膨胀石墨的 混合物可降低在形成所述聚氨酯泡沫的过程中所述可膨胀石墨的潜在的剪切作用，并且这 样的降低可改进随后形成的聚氨酯泡沫的阻燃性，尽管上述每种方法形成的聚氨酯泡沫都 表现出V-0的UL 94垂直火焰等级。也就是说，通过上述每种方法形成的本发明的聚氨酯 泡沫都表现出优异的阻燃性并且满足根据塑料材料的可燃性测试-UL 94的V-0等级的要 求，并且在150°C下加热老化一星期之后保持V-0的所述UL 94垂直火焰等级。
[0059] 在每种方法中，所述异氰酸酯组分和所述异氰酸酯反应性组分（或者所述第一和 第二异氰酸酯反应性组分）在大于或等于约90,更优选大于或等于约100,甚至更优选在约 110下的异氰酸酯指数下进行反应。术语"异氰酸酯指数"被定义为在所述异氰酸酯组分 中的NC0基团与在所述异氰酸酯反应性组分中的羟基的比例乘以100。本发明的聚氨酯泡 沫可以通过在室温下，或者在稍微升高的温度下，例如15至30°C下，将所述异氰酸酯组分 和所述异氰酸酯反应性组分混合以形成混合而制备。在其中于模具中制备所述聚氨酯泡沫 的某些实施方案中，应意识到的是可以在将所述混合物布置在所述模具中之前混合所述异 氰酸酯组分和所述异氰酸酯反应性组分以形成所述混合物。例如，可以将所述混合物倾倒 到开放的模具中，或者可以将所述混合物注射到封闭的模具中。另选地，可以在所述模具内 将所述异氰酸酯组分和所述异氰酸酯反应性组分混合以形成所述混合物。在这些实施方案 中，当所述聚氨酯发泡反应完成时，所述聚氨酯泡沫就取得所述模具的形状。可以在例如低 压模制机，低压板料输送系统，高压模制机，包括多组分机器，高压板料输送系统中和/或 通过手动混合制备所述聚氨酯泡沫。因此，本发明的方法可用于形成在车辆的发动机舱中 使用的聚氨酯泡沫，其达到了如上所述的必需的UL-94可燃性标准，并且表现出优异的噪 声、振动和声振粗糙度（NVH)性质，和其它支撑性质，例如柔软性和稳定性，甚至在150°C下 加热老化一星期后也如此。
[0060] 在某些实施方案中，在板料传输系统中制备或布置所述聚氨酯泡沫，所述板料传 输系统通常形成具有细长的矩形或圆形形状的聚氨酯泡沫。特别有利的是在板料输送系统 中制备所述聚氨酯泡沫，这是因为所述聚氨酯泡沫的优异可加工性。如本领域中已知的，板 料输送系统通常包括用于混合单个组分（例如所述异氰酸酯组分和所述异氰酸酯反应性 组分）的机械混合头，用于容纳聚氨酯发泡反应的槽，用于聚氨酯泡沫上升和固化的移动 传输器，和用于将膨胀中的聚氨酯泡沫引导到所述移动传输器上的落板单元。
[0061] 如上所述的，本发明的聚氨酯泡沫具有约2.0至约15. 0镑/立方英尺（32至 240kg/m3)，更通常约3至约12镑/立方英尺（48至180kg/m 3)，和最通常约4至约10镑/ 立方英尺（64至160kg/m3)的密度。出人意料地，尽管具有这样的密度，所述聚氨酯泡沫仍 表现出V-0的UL 94垂直火焰等级并且在150°C下加热老化一星期后保持V-0的UL 94垂 直火焰等级。据信向所述聚氨酯泡沫中添加合适量的所述非反应性磷化合物和所述可膨胀 石墨的协同效应有助于其改进的抗燃性。
[0062] 此外，本发明的聚氨酯泡沫不仅表现出阻燃性，而且还表现出优异的噪声、振动和 声振粗糙度（NVH)性质和其它支撑性质，例如柔软性和稳定性，并且甚至在严重的加热老 化下，例如在150°C下加热老化一星期之后，保持这些特性。虽然根据本发明的聚氨酯泡沫 特别适合用作用于车辆的发动机舱制品的泡沫增强，但可以在除了发动机舱之外的其中可 以使用聚氨酯泡沫和特别地其中需要NVH降低和阻燃性的其它应用中找到应用。
【具体实施方式】
[0063] 如下实施例意欲示例性说明本发明，并且不应以任何方式视为对本发明范围是限 制性的。
[0064] 实施例
[0065] 如下所述制备根据本发明的聚氨酯泡沫样品，并且使用UL-94垂直可燃性测试评 价其可燃性。
[0066] UL-94垂直可燃性测试
[0067] 所述UL 94垂直（UL 94V)可燃性测试是由Underwriters Laboratories开发的 用于评价不同塑料当它们暴露于火焰时的物理特性和安全性。在UL 94V测试的过程中，以 两种不同的状态测试所评价的材料：第一，以其未改变的"制得时的"状态，和然后以其"经 老化"状态，通过将所述塑料样品暴露于150°C的温度达整7天（168小时）实现的状况。在 如下某些实施方案中，报道了另外的分别为600和3000小时的经老化暴露。
[0068] 在所述测试开始之前，将塑料样品垂直放置在燃烧室中。每个样品的尺寸为127_ 长X 12. 7_宽（约1/2英寸厚），其具有与由所述塑料将形成的最终产品相同的厚度。在 如下某些实施方案中，还评价了约1/4英寸的样品。一旦已经安装了所述样品，将被小心控 制的火焰放置在样品下10秒，并然后移除。当所述火焰不再与所述样品接触时，观察并记 录所述塑料样品的任何残余着火燃烧。当所述塑料样品最终自熄灭时，立即重新施加所述 受控的火焰另外10秒钟，和然后移除。再次记录所述样品的着火燃烧（在不存在火焰暴露 的情况下）。最后将一片干燥的药棉放置在所述燃烧样品下12英寸。如果任何滴落物掉落 在所述棉上并导致其引燃，则也记录这一细节。当已经收集了所有的火焰测试数据时，其用 于将经测试的材料分组到以下三个具体材料类别中的一个中：94V-0,94V-1或94V-2(即， V-0, V-1 或 V-2)。
[0069] 94V-0
[0070] ?在所述受控的火焰应用的任一个或两个之后，样品不可支持着火燃烧长于10 秒。
[0071] ?对于5个样品的总着火燃烧时间（计算两种受控的火焰应用）不可超过50秒。
[0072] ?所述样品中没有一个可通过着火或灼热燃烧而烧至安装夹具。
[0073] ?所述样品中没有一个可滴落着火颗粒，其会导致在其下面的药棉引燃。
[0074] ?在移除所述第二受控的火焰之后，样品不可表现出灼热燃烧长于30秒。
[0075] 94V-1
[0076] ?在任何受控的火焰应用后，所述样品中没有一个可支持着火燃烧长于30秒。
[0077] ?对于5个样品的总着火燃烧时间（每个样品暴露于受控的火焰两次）不可超过 250 秒。
[0078] ?着火或灼热燃烧不可导致所述样品的任一个烧至它们的夹持夹具。
[0079] ?尽管样品可以滴落短暂燃烧的着火颗粒，但这些颗粒不可导致在下面的干燥药 棉的实际引燃。
[0080] ?在移除第二受控的火焰后，样品不可表现出灼热燃烧超过60秒。
[0081] 94V-2
[0082] ?在第一或第二受控的火焰应用中的任一个后，所述样品中没有一个可支持着火 燃烧长于30秒。
[0083] ?对于5个样品的总着火燃烧时间（每个样品暴露于受控的火焰两次）不可超过 250 秒。
[0084] ?着火或灼热燃烧不可导致所述样品的任一个烧至它们的夹持夹具。
[0085] ?允许样品滴落短暂燃烧的着火颗粒，其可导致样品放置其上的干燥药棉引燃。
[0086] ?当移除第二受控的火焰时，所述样品中没有一个可表现出灼热燃烧大于60秒的 时间。
[0087] 样品评价程序
[0088] 使用标准技术制备手工混合泡沫。将保持在120 °F下的带水夹套的12 X 12 X 0. 5 英寸的矩形块料模具用采用漆刷施加的隔离剂（ChemTrend RCT1200B)处理。除了所述异 氰酸酯外的所有组分都使用3英寸直径德国混合叶片在2500rpm下预混合45秒。然后将 所述异氰酸酯添加到所述树脂掺混物中，然后将其混合另外5秒。然后将所述泡沫混合物 倾倒到模具中，并将形成的泡沫块在3分钟内脱膜。
[0089] 然后测试所得的聚氨酯泡沫样品的模制（mold)密度和UL-94阻燃性。作为基于 形成所述聚氨酯泡沫样品的成分的组成总重量计的重量百分比测量如下提供的每种成分。
[0090] 对比例1示例性说明了一种泡沫样品，其包括约15重量％的可膨胀石墨和没有磷 化合物。对比例2示例性说明了一种泡沫样品，其不包括可膨胀石墨，但包括在约17重量％ 的非反应性磷化合物，其具有通过热重分析测量的在200°C下小于2%的累计重量损失。对 比例3示例性说明了一种泡沫样品，其具有约10重量％的可膨胀石墨和约7重量％的非反 应性磷化合物（TEP-磷酸三乙基酯），其具有通过热重分析测量的在200°C下大于2%的累 计重量损失。
[0091] 实施例4-15进一步示例性说明了热稳定的非反应性磷酸酯和可膨胀石墨的组 合，其具有可变水平的磷酸酯和石墨的量。实施例16-18进一步示例性说明了热稳定的非 反应性磷酸酯和可膨胀石墨的组合，其中所述异氰酸酯指数是降低的。实施例19和20进 一步示例性说明了热稳定的磷酸酯和可膨胀石墨的组合，其使用了简单的MDI掺混物。结 果总结在下表1-5中，其中（表1-5中列举的每种成分以重量（即克）提供）：
[0092] 表 1
[0093]
[0094] 1 A树脂掺混物（多羟基化合物、催化剂、表面活性剂、水和颜料），可得自BASF。
[0095] 2间苯二酸双（二苯基磷酸酯），可得自ICL Industrial Products。
[0096] 3磷酸三乙基酯。
[0097] 4 可膨胀石墨，可商购自NyacolNanoTechnologies。
[0098] 5脲酮亚胺改性的4, 4' -MDI，可得自BASF。
[0099] 表 2
[0100]
[0101] 表 3
[0102]
[0103] 表 4
[0104]
[0107] 6A树脂掺混物（多羟基化合物、催化剂、表面活性剂、水和颜料），可得自BASF。
[0108] 7 2, 4' -MDI、4. 4' -MDI 和聚合物型 MDI)的 MDI 掺混物，可得自BASF。
[0109] 对比例1 一般性地示例性说明了，在包括脲酮亚胺改性的MDI的配制剂中使用可 膨胀石墨在加热老化之前和之后都不符合UV-94等级V-0。另外，对比例2 -般性地示例性 说明了，在包括脲酮亚胺改性的MDI的配制剂中使用热稳定的非反应性磷酸酯（即通过热 重分析测量的在200°C