聚氨酯泡沫塑料的制作办法
将有机聚异氰酸酯如甲本二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚醚多元醇以及发泡剂一同反响制备聚氨酯软泡沫塑料的办法已恰当老练。聚醚一般是由氧化丙烯得出的聚氧化丙烯多元醇或是由氧化丙烯和氧化乙烯的各种组合得出的聚(氧化丙烯一氧化乙烯)多元醇。氧化乙烯封端的聚氧化丙烯多元醇类中,氧化烯基只占总氧化烯残余物的极小部分,因为它们对异氰酸酯有较高的反响性,然后特别重要。
氧化乙烯含量较高的多元醇,例如含50%(分量)或更多氧化己烯的多元醇一般作为微量添加物运用,以保证泡沫塑料具有开孔结构。不能将十分高浓度的上述聚醚与一般的异氰酸酯一起运用,是因为那样便不发生开孔效应,而导致闭孔泡沫塑料。
现在发现,假如选用基本上纯的4,4′-MDI或其衍生物作为聚异氰酸酯,便可从含高浓度具有高氧化乙烯含量的多元醇的配方成功地制得具有有价值功能的软泡沫塑料。
因此,本发明供给一种制备软聚氨酯泡沫塑料的办法,即,在发泡剂存鄙人,将聚异氰酸酯与多元醇组合物反响。该聚异氰酸酯含至少85分量%,含至少90分量%较好,含至少95分量%更好的4,4′-二苯基甲烷或其变体。该多元醇组合物包含至少一种聚(氧化乙烯-氧化烯)多元醇,其均匀标称羟基官能度为2-6,均匀羟基当量为1000-3000,均匀氧化乙烯含量为50-85,最好为60-85分量%,任何还可参加的多元醇中氧化乙烯含量最好为500当量或许至少占50分量%。
本发明办法所用的聚异氰酸酯组分可首要包含纯4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯或二异氰酸酯与一种或多种其它有机聚异氰酸酯特别是其它二苯基甲烷二异氰酸酯异构体(例如2,4′-异构体,还可含2,2′-异构体)的混合物。该聚异氰酸酯组分也可所以由含有至少85分量%,4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的聚异氰酸酯组合物衍生而来的MDI变体。MDI变体是本范畴公知的,就本发明用处而言,特别包含经过将uretonimine和/或碳化二亚胺基团引进上述聚异氰酸酯组合物和/或将该组合物与一种或多种多元醇反响得到的液体产品。
多元醇组合物可包含具有所需官能度、当量和氧化乙烯含量的单一聚氧化烯多元醇,最好是聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇,这样的多元醇是本范畴公知的,可用惯例办法制得,即,一起和/或以任何次序将氧化乙烯和氧化丙烯与引发剂反响。所述引发剂的比如有水、多元醇、多元胺和其它具有2至6个活性氢原子的物质。
或许,多元酯组合物可包含两种或多种聚氧化烯多元醇的混合物,使得总组成具有所需的均匀官能度、当量和氧化乙烯含量。该混合物中的聚氧化烯多元醇最好是聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇,但还能够有一种或多种聚氧化乙烯多元醇和/或聚氧化丙烯多元醇。
优选的多元醇组合物包含(a)85-100分量%的含氧化乙烯残基的聚氧化烯多元醇,所述多元醇组分的均匀标称羟基官能度为2-6,均匀羟基当量为1000-3000且均匀氧化乙烯含量为50-85分量%,和(b)15-0分量%的一种或多种其它多元醇。
多元醇(b)以均匀官能度为2-6,均匀当量为1000-3000为宜,例如,可所以聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇或含有50分量%以下或85分量%以上氧化乙烯残基的聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇。
具有500或更高当量的各多元醇最好含至少50分量%的氧化乙烯。此混合物中的聚氧化烯最好是聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇,但还能够含有一种或多种聚氧化乙烯多元醇。
此处“均匀标称羟基官能度”是指在假定聚氧化烯多元醇的均匀官能度与制备过程中所用的引发剂的均匀官能度(每个分子中活性氢的数目)相同--虽然实际上因为终端不饱和常常较少——的条件下,多元醇组合物的均匀官能度(每个分子中羟基的数目)。多元醇组合物的均匀标称羟基官能度最好为2-4,最优选的聚氧化烯多元醇是三元醇。
必要时,聚氧化烯多元醇(或当运用其混合物时,一种或多种聚氧化烯多元醇)可含有涣散的聚合物颗粒。这样的聚合物改性多元醇在先有技能中已有翔实描绘,它还包含在聚氧化烯多元醇中,一种或多种乙烯基单体(例如乙腈和苯乙烯)原位聚合得到的产品,或在聚氧化烯多元醇中,聚异氰酸酯与氨基或羟基官能化合物(例如三乙胺)原位反响得到的产品。
本发明办法优选的发泡剂是水,还可一起运用物理发泡剂,例如低沸点有机氟化合物。发泡剂的用量可按已知的办法改变,以到达预期的泡沫密度,例如水的恰当用量以多元醇组合物分量为基准计是0.25-20分量%,优选0.25-8分量%,最佳是0.25分量%至5分量%以下。最好只用水作发泡剂。考虑到多元醇组合物、水和任何其它异氰酸酯反响性物质(例如链扩展剂或交联剂),反响系统的异氨酸酯指数可低至10或高至120。
发泡反响混合物可包含一种或多种该反响混合物常用的添加剂。所述添加剂包含催化剂,例如叔胺和锡化合物;表面活性剂和泡沫稳定剂,例如硅氧烷一氧化烯共聚物;链扩展剂,例如低分子量二元醇或二元胺;交联剂,例如三乙醇胺;阻燃剂;有机和无机填料;颜料;按捺所谓欢腾发泡效应(boiling-foam effect)的物质,例如聚二甲基硅氧烷;和内部脱模剂。
然后,在又一方面,本发明供给的反响系统包含(ⅰ)一种含至少85分量%4,4′-二苯基甲烷或其变体的聚异氰酸酯;(ⅱ)一种多元醇组合物,它包含至少一种含氧化乙烯残基的聚氧化烯多元醇,该多元醇组合物的均匀标称羟基官能度为2-6,均匀羟基当量为1000-3000,且均匀氧化乙烯含量为50-85分量%,多元醇组合物中,当量为500或更高的各多元醇的氧化乙烯含量最好为至少50分量%;(ⅲ)一种发泡剂,包含水,和可选的(ⅳ)一种或多种泡沫塑料配方中常用的添加剂。这样的反响系统最好用来制作软泡沫塑料。术语“反响系统”界说为这样的一种系统,其间聚异氰酸酯组分装在一容器中,与异氰酸酯反响性组分分隔。
在施行本发明办法时,可选用公知的一步法、半预聚体工艺或全预聚体工艺,一起选用常用的混合设备,泡沫塑料可制成块料或模塑等方式。由上述聚异氰酸酯(过量)和多元醇的反响产品、NCO值为5-50分量%的预聚体地构成了本发明的一部分。所述预聚体的制备是本范畴公知的。
本发明办法制得的泡沫塑料具有有价值的能量吸收性质,然后可用于声响振荡阻尼以及用作底座。
本发明用下列施行例阐明,但并不限制于此。其间悉数份数、百分数和比率均以分量计。
术语表A2580是Arcol 2580,一种具有无规氧化乙烯和氧化丙烯残基且氧化乙烯含量为77%的聚醚三元醇,其分子量为4000,可从Arco购得。Arcol是Arco的商标。
DBDTL是二月桂酸二丁基锡DMDEE是二(2-二甲基氨基乙基)醚DMEA是二甲基乙醇胺。
施行例1选用一步法工艺,将表1给出的配方进行台式混合,制得软泡沫塑料。表1也给出了所得泡沫塑料的功能;
*比照施行例选用分子量为1000的聚乙二醇,不能得到泡沫塑料,所得产品是“口胶糖状”。
施行例2选用一步法工艺,将表2给出配方机械混合。表2给出了所得泡沫塑料的功能。
在上述施行例中,密度、撕裂强度、回弹率、紧缩载荷挠度和滞后丢失别离按ISO1855 ISO8067、ISO8307、ISO3386和ISO3386测定。
1.一种NCO值为5-30分量%的预聚物,它是由一种含至少85分量%的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的过量的聚异酸酯或其变体与一种多元醇组合物反响得到的反响产品,该多元醇组合物包含至少一种聚(氧化乙烯-氧化烯)多元醇,其均匀标称羟基官能度为2-6,均匀羟基当量为1000-3000,均匀氧化乙烯含量为50-85分量%。
2.权利要求1的预聚物,其间所述的多元醇组合物包含(a)85-100分量%的含氧化乙烯残基的聚氧化烯多元醇,所述多元醇组分的均匀标称羟基官能度为2-6,均匀羟基当量为1000-3000且均匀氧化乙烯含量为50-85分量%;(b)15-0分量%的一种或多种其它多元醇。
3.权利要求1或2的预聚物,其间所述的聚(氧化乙烯-氧化烯)多元醇是聚(氧化乙烯-氧化丙烯)多元醇。
4.权利要求1-3的预聚物,其间所述多元醇组合物的均匀标称羟基官能度为2-4。
5.权利要求1-4的预聚物,其间所述聚异氰酸酯含有至少90分量%的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。
6.权利要求1-5的预聚物,其间所述聚异氰酸酯含有至少95分量%的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。
7.权利要求1-6的预聚物,其间所述的聚(氧化乙烯-氧化烯)多元醇的均匀标称羟基官能度为3,而且其间所述氧化乙烯部分是恣意散布的。
8.权利要求1-7的预聚物,其间当量为500或更高的每一种多元醇的氧化乙烯含量为至少50分量%。
9.权利要求1-8的预聚物,其间所述的具有50-85%氧化乙烯含量的多元醇具有60-85分量%的氧化乙烯含量。
10.制备软聚氨酯泡沫塑料的办法,其特征是使权利要求1-9的预聚物与一种包含水的发泡剂反响,发泡剂中可任选含有一种物理发泡剂。
在发泡剂存鄙人,将4,4′-MDI含量较多的聚异氰酸酯与EO含量较高的多元醇反响以制备软泡沫塑料的办法。