CN101124257B - 基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品 - Google Patents

基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于根据DIN EN ISO845的密度为300-900kg/m3，根据DIN EN ISO1798的抗拉强度为≥2.0N/mm2，根据DIN EN ISO1798的断裂伸长率为≥200％，以及根据DIN ISO34-1B(b)的抗撕裂传播为≥8N/mm的多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品，其中所述多孔聚氨酯弹性体基于：(i)具有异氰酸酯基团且基于如下组分的预聚物：(a)二异氰酸二苯甲烷(MDI)和(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇，与(ii)包含如下组分的交联组分的反应：(b2)关于异氰酸酯的标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇，(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，(d)水和(e)催化剂，存在于圆柱形模制品中且包含(b1)和(b2)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量为小于3900g/mol，平均多元醇摩尔质量
Figure 200680005536.6_AB_1
(多元醇)根据如下公式(I)计算，具有如下含义：
Figure 200680005536.6_AB_1
(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，Mb11(或Mb1n)：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的摩尔质量，mb11(或mb1n)：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的质量分数，Wp：以g/g表示的圆柱形模制品中预聚物(i)的质量分数，Mb21(或Mb2n)：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的摩尔质量，mb21(或mb2n)：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的质量分数，Wv：以g/g表示的圆柱形模制品中交联组分(ii)的质量分数。

Description

基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品
本发明涉及优选用于机动车辆减震器，特别优选用于包含空心圆柱形汽车过载弹簧，基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱形，优选空心模制品，尤其是空心圆柱形汽车过载弹簧，如果合适的话，所述聚氨酯弹性体可包含异氰酸酯和/或脲结构，其根据DIN EN ISO845的密度为300-900kg/m3，根据DIN EN ISO1798的抗拉强度为≥2.0N/mm2，优选≥2.5N/mm2，根据DINEN ISO1798的断裂伸长率为≥200％，优选≥350％，以及根据DIN ISO34-1B(b)的抗撕裂传播为≥8N/mm，特别优选基于DIN EN ISO1856压缩变形(在70℃下，40％变形，22小时)为小于20％，所述多孔聚氨酯弹性体基于：
(i)具有异氰酸酯基团，优选NCO含量为1-30重量％，特别优选6-20重量％，尤其是13-20重量％且基于(a)二异氰酸二苯甲烷(MDI)和(b1)至少一种分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇预聚物，
与
(ii)包含如下组分的交联组分的反应：
(b2)至少一种异氰酸酯标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇，
(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，优选丁烷-1，4-二醇和/或乙二醇，(d)水和(e)催化剂，
存在于圆柱形，优选空心模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话其他多元醇(b)的多元醇(b)，优选多元醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量，尤其是存在于模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话其他多元醇(b)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量，尤其是以g/mol表示的聚醚醇(b1)和(b2)的平均摩尔质量为小于3900g/mol，优选2000-3800g/mol，特别优选3000-3700g/mol，聚醚醇(b)的平均多元醇摩尔质量M(多元醇)根据如下公式计算：
Figure S06805536620070823D000021
该式具有如下含义：
M(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，尤其是存在于模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话，其他多元醇(b)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量，尤其是聚醚醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量，
Mb11(或Mb1n)：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的摩尔质量，
mb11(或mb1n)：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的质量分数，
WP：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，预聚物(i)的质量分数，以g/g表示，
Mb21(或Mb2n)：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的摩尔质量，
mb21(或mb2n)：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的质量分数，
WV：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，交联组分(ii)的质量分数，以g/g表示。
分子量优选数均分子量。
此外，本发明涉及包含其活塞杆上配置有本发明空心圆柱形模制品的减震器的汽车底盘。本发明还涉及生产基于多孔聚氨酯弹性体的圆柱形，优选空心模制品的方法，其根据DIN EN ISO845的密度为300-900kg/m3，根据DIN EN ISO1798的抗拉强度为≥2.0N/mm2，优选≥2.5N/mm2，根据DIN EN ISO1798的断裂伸长率为≥200％，优选≥350％，以及根据DIN ISO34-1B(b)的抗撕裂传播为≥8N/mm，特别优选基于DIN EN ISO1856的压缩变形(在70℃下，40％变形，22小时)为小于20％，所述多孔聚氨酯弹性体基于：
(i)具有异氰酸酯基团，优选NCO含量为1-30重量％，特别优选6-20重量％，尤其是13-20重量％且基于(a)二异氰酸二苯甲烷(MDI)的预聚物和(b1)至少一种分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇，
与
(ii)包含如下组分的交联组分的反应：
(b2)至少一种异氰酸酯标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇，
(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，优选丁烷-1，4-二醇和/或乙二醇，(d)水和(e)催化剂，
存在于圆柱形，优选空心模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话其他多元醇(b)的多元醇(b)，优选多元醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量小于3900g/mol，优选2000-3800g/mol，特别优选3000-3700g/mol，聚醚醇(b)的平均多元醇摩尔质量M(多元醇)根据如下公式计算：
Figure S06805536620070823D000031
该式具有如下含义：
M(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，尤其是存在于模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话，其他多元醇(b)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量，尤其是聚醚醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量，
Mb11(或Mb1n)：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的摩尔质量，
mb11(或mb1n)：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的质量分数，，
WP：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，预聚物(i)的质量分数，以g/g表示，
Mb21(或Mb2n)：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的摩尔质量，
mb21(或mb2n)：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的质量分数，
WV：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，交联组分(ii)的质量分数，以g/g表示。
分子量优选数均分子量。
如果合适的话可包含脲结构且可通过异氰酸酯与对异氰酸酯呈反应性的化合物反应而得到的多孔，例如微孔聚异氰酸酯聚加合物，通常为聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯，以及制备方法通常为已知的。
这些产品的特殊发展包含多孔，尤其是微孔聚氨脂弹性体，由于它们基本上更高的密度，通常为300-900kg/m3，它们特殊物理性能及由其产生的潜在应用而不同于常规聚氨酯泡沫。这些聚氨酯弹性体尤其在汽车结构中例如用作振动阻尼和减震元件。例如在包含减震器、螺旋弹簧和弹性体弹簧的整个悬挂支柱结构中，将由聚氨酯弹性体生产的悬挂元件推至汽车减震器的活塞杆。
在使用中，使微孔聚氨酯弹性体的组件部分暴露在高温与湿气和微生物的影响下。为此，必须争取材料在这些困难条件下尽可能好的抵抗性，使得它们可以尽可能长期满足为它们所设定的高机械要求。低于多孔聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度以下的温度导致组件的弹性体性能损失。就特定应用而言，因此，需要进一步改善多孔聚氨酯弹性体的低温柔性而不不利影响这些材料的良好静态性能和动态性能。
另外多孔聚异氰酸酯聚加合物必须满足的要求是达到极好的动态机械性能和静态机械性能，例如极好的抗拉强度、断裂伸长率、抗撕裂传播和压缩变形，使得尤其是聚氨酯弹性体可以尽可能长期满足为阻尼元件所设定的高机械要求。
DE-A3613650和EP-A178562描述了弹性、紧密或多孔聚氨酯弹性体的制备。用作多元醇组分且由分子量为162-10000的聚氧四亚甲基二醇与有机二羧酸制备的聚醚酯二醇与使用纯聚酯多元醇相比导致改善的聚氨酯弹性体的水解稳定性。然而，缺点是根据本发明的聚醚酯多元醇价格高。关于根据本发明制备的聚氨酯弹性体的低温柔性，两个专利没有给出信息。
通常已知基于MDI且因此经济的多孔PU弹性体在汽车中可用于阻尼元件应用(WO96/11219)。为了达到最可能好的机械性能，聚酯醇通常用作柔软相，其导致低稳定性以在热、潮湿气候中水解(≥80℃)。尤其在汽车应用中的阻尼元件的情况下，由于动负载，内件温度达到70℃以上。在这些提高的温度下，在潮湿温暖的气候下，材料性能(例如抗拉强度)的一贯性存在特殊挑战。
因此，本发明的目的是开发用于汽车底盘中减震器的活塞杆上的圆柱形，优选空心模制品，尤其是过载弹簧，其特征在于良好动态和机械性能，尤其意欲高水平的抗拉强度和断裂伸长率在潮湿温暖条件下也保持尽可能高水平。可经济地加工模制品，尤其是过载弹簧。
该目的可通过开头所述的空心，优选圆柱形模制品实现。
通过选择异氰酸酯即MDI，和基于氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚醚二醇，除开头所述最佳化性能外，也可实现特别有利的低原料成本。所需弹簧回火可通过优选30-50重量％的硬段分数而实现。硬段分数(％HS)的计算根据如下等式假设形成聚氨酯的反应物完全转化以及CO2完全交换：
％HS：硬段在圆柱形模制品中的质量分数，以重量％表示，
mMDI：MDI(a)在预聚物(i)中的质量分数，以g/g表示，
mC1：增链剂(c1)在预聚物(i)中的质量分数，以g/g表示，
WP：预聚物(i)在圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量的质量分数，以g/g表示，
mC2：增链剂(c2)在交联组分(ii)中的质量分数，以g/g表示，
mH2O：水在交联组分(ii)中的质量分数，以g/g表示，
WV：交联组分(ii)在圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量的质量分数，以g/g表示，
mb1：多元醇b1在预聚物(i)中的质量分数，以g/g表示，
mb2：多元醇b2在交联组分(ii)中的质量分数，以g/g表示。
在聚醚醇的选择中，挑战是选择适合的多元醇产生在温度和湿度的标准条件下和在热、潮湿气候中都产生高的机械水平且此外具有良好低温性能的泡沫。令人惊讶的是，聚醚醇(b)的平均多元醇摩尔质量M(多元醇)证明是决定量的。小于3900g/mol的平均多元醇摩尔质量产生甚至在80℃的恒温水中贮存70天后，抗拉强度仅降低约40％(基于初值)的泡沫(也见实施例，对于测试条件，见表1的注解)。平均多元醇摩尔质量为3900g/mol以上的泡沫在上述贮存条件期间产生抗拉强度降低至相当更大程度(基于初值，降低大于60％)的泡沫。随着多元醇摩尔质量的降低，低温性能通常变坏。就本发明的泡沫而言，测得比较好的低温性能(最大损耗模量G″max＝-53℃，1Hz测量频率，加热速率2℃/分钟，ISO6721-7)
表述“圆柱形”应理解为不仅指具有圆形底面积和高度上恒定半径的模制品，还指具有椭圆横截面和/或椭圆底面积的模制品。仅沿着纵轴的截面具有圆形或椭圆横截面的模制品在此文件中也为表述“圆柱形”所涵盖。半径在长度上变化，即模制品收缩和/或膨胀的模制品也由术语“圆柱形”所涵盖。优选具有圆形横截面的圆柱形模制品。圆柱形过载弹簧的实例由实施例中的图1所示。
在此文件中，表述“空心”模制品根据定义应理解为指具有沿着纵轴，优选同心沿着纵轴的腔的那些模制品。表述“空心”优选应理解为指连续的，优选同心腔沿着模制品的总纵轴存在于模制品中。
这些优选形式，即空心圆柱形模制品通常作为过载弹簧已知并且广泛使用。相应形式的这些模制品的生产已被广泛描述且通常为本领域技术人员例如从DE-C4438143中已知。
在本发明方法中，具有异氰酸酯基团且优选具有开头所述的NCO含量的预聚物(i)与交联组分(ii)反应。交联组分包含对异氰酸酯呈反应性的化合物，即尤其是(b2)和优选(c2)增链剂和/或交联剂和(d)水，(e)催化剂和如果合适的话其他对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)，和如果合适的话发泡剂(f)和/或助剂(g)。所用的这些组分在下面进一步详细描述。
预聚物基于(a)异氰酸酯，根据本发明为MDI和如果合适的话其他异氰酸酯，优选仅为MDI与(b1)聚醚二醇和优选(c1)二醇，优选甘醇的反应。如果合适的话，除(b1)和优选(c1)外，还可使用其他对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)和/或(c)。
用氧化乙烯和/或氧化丙烯烷氧基化的引发剂物质，优选二醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、丁烷-1，4-二醇、己烷-1，6-二醇，特别优选丙二醇可根据通常的方法作为(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇用于制备预聚物(i)。聚醚二醇可优选丙氧基化的二醇，但也可使用乙氧基化的二醇或混合的聚醚二醇，就氧化烯而言，可在聚醚二醇(b1)中以嵌段方式或无规则排列。也如下面所提到的，如果合适的话，除聚醚二醇(b1)外，可使用其他聚醚醇，也例如在聚醚二醇的准备中形成的聚醚单醇。一起用于制备预聚物(i)且对异氰酸酯呈反应性的聚醚二醇(b1)的平均实际官能度优选为1.8-2.0。
二醇，优选二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇和/或三乙二醇，特别优选二丙二醇和/或三丙二醇，尤其是三丙二醇可用作(c1)。
因此，优选其中具有异氰酸酯基团的预聚物(i)基于(a)二异氰酸二苯甲烷(MDI)，分子量为1500-3000g/mol，优选2000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的(b1)聚醚二醇，与分子量为62-499g/mol，优选106-499g/mol的(c1)二醇，优选二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇和/或三乙二醇，特别优选二丙二醇和/或三丙二醇，尤其是三丙二醇(作为增链剂(c1))的反应的圆柱形，优选空心模制品。
根据本发明，交联组分(ii)包含(b2)作为对异氰酸酯呈反应性的化合物。如果合适的话，只要本发明平均多元醇摩尔质量是将所有多元醇(b)作为整体实现，除(b2)外交联组分(ii)可包含对异氰酸酯呈反应性且不为定义(b2)所涵盖的其他化合物(b)。用氧化乙烯和/或氧化丙烯烷氧基化的引发剂物质，优选二醇和/或三醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、丁烷-1，4-二醇、己烷-1，6-二醇，丙三醇、三羟甲基丙烷，优选丙二醇和丙三醇可作为关于异氰酸酯的标称官能度为2-3，即优选标称2或3个羟基，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的(b2)聚醚醇用于通过通常已知的方法制备交联组分(ii)。聚醚二醇和/或聚醚三醇可以为丙氧基化的二醇和/或三醇，也可使用乙氧基化的二醇和/或三醇或混合的聚醚二醇和/或聚醚三醇，氧化烯可在聚醚醇中以嵌段方式或无规则排列。关于有关异氰酸酯官能度的表述“标称”应理解为指用于制备聚醚醇的引发剂物质具有这个数的对异氰酸酯呈反应性的官能团，优选羟基。由于引发剂物质的烷氧基化，聚醚醇的实际平均官能度通常更低。作为选择或除特征“标称官能度”外，也可规定在这种情况下，优选1.6-2.9的平均实际官能度。聚醚醇(b2)可以为聚醚醇的混合物，该混合物具有本发明的特征(例如官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol)。(b2)优选具有端氧化乙烯单元。
具有相应分子量的通常已知的二醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、丁烷-1，4-二醇、己烷-1，6-二醇，优选丁烷-1，4-二醇和/或乙二醇可作为(c2)二醇，即作为优选分子量为62-499g/mol的增链剂用于制备交联组分(ii)。
优选交联组分(ii)包含庚烷、正戊烷、2-甲基丁烷和/或环戊烷优选作为物理性发泡剂(f)的空心圆柱形模制品为特别优选的。由于额外的发泡作用(除本发明的水(d)外)，确保甚至过载弹簧和/或具有复杂形状且密度为300-450g/l的模制品均匀发泡。
本发明圆柱形，优选空心模制品的高度优选25-1000mm，特别优选25-200mm，最大外径为40-700mm，特别优选40-150mm，腔的最小直径为0-90mm，特别优选8-35mm。
本发明圆柱形，优选空心模制品的玻璃化转变温度优选小于-33℃，特别优选小于-40℃(ISO6721-7，1Hz测量频率，加热速率2℃/分钟，最大损耗模量G″max)。
本发明圆柱形，优选空心模制品的根据DIN53505-A，在500g/l的密度下邵氏(Shore)A表面硬度为30-80，优选40-65。
本发明圆柱形，优选空心模制品，以下也称为“模制品”在车辆结构，例如汽车结构中用作阻尼元件，例如用作过载弹簧、缓冲器、横向连接轴承、后轴副架轴承、稳定器轴承、纵向压杆轴承、悬置支柱轴承、减震器轴承、叉骨轴承和/或例如如果发生轮胎损伤时用作存在于轮圈上的备用轮，确保基于多孔聚异氰酸酯聚加合物的车辆行驶并保持可驾驶。
因此，本发明的模制品，即多孔聚异氰酸酯聚加合物，优选微孔聚氨脂弹性体不仅具有极好的机械性能和动态性能；尤其是在潮湿温暖气候中的稳定性可根据本发明而基本改善并结合良好的低温柔性。尤其是，至今这种特别有利的性能的结合不能以这种形式实现。
本发明生产根据本发明模制品的方法如开头所述根据本发明通过如下程序在模具中进行：
(i)具有异氰酸酯基团，优选NCO含量为1-30重量％，特别优选6-20重量％，尤其是13-20重量％且基于(a)二异氰酸二苯甲烷(MDD的预聚物和
(b1)至少一种分子量为1500-3000g/mol且基于氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚醚二醇
与
(ii)包含如下组分的交联组分反应：
(b2)关于异氰酸酯的标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚醚醇，
(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，优选丁烷-1，4-二醇和/或乙二醇，(d)水和(e)催化剂，
存在于圆柱形，优选空心模制品中包含(b1)和(b2)和如果合适的话其它多元醇(b)的多元醇(b)，优选多元醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量小于3900g/mol，优选2000-3800g/mol，特别优选3000-3700g/mol，平均多元醇摩尔质量M(多元醇)根据如下公式计算：
Figure S06805536620070823D000091
该式具有如下含义：
M(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，尤其是存在于模制品中且包含(b1)和(b2)和如果合适的话，其他多元醇(b)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量，尤其是聚醚醇(b1)和(b2)的平均多元醇摩尔质量，
Mb11(或Mb1n)：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的摩尔质量，
mb11(或mb1n)：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11(或多元醇b1n)的质量分数，
WP：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，预聚物(i)的质量分数，以g/g表示，
Mb21(或Mb2n)：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的摩尔质量，
mb21(或mb2n)：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21(或多元醇b2n)的质量分数，
WV：圆柱形模制品中，即基于预聚物(i)和交联组分(ii)的总质量，交联组分(ii)的质量分数，以g/g表示。
分子量优选数均分子量。
在两段法中，具有异氰酸酯基团的预聚物(i)在第一个阶段中通过(a)二异氰酸二苯甲烷(MDI)与(b1)至少一种分子量为1500-3000g/mol且基于氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚醚二醇和(c1)至少一种二醇，优选二元醇，优选二丙二醇和/或三丙二醇，尤其是三丙二醇反应而制备，以及使该预聚物(i)在第二个阶段中在模具中与交联组分(ii)反应。
预聚物(i)优选基于二异氰酸二苯甲烷(MDI)和具有碳化二亚胺结构和/或脲酮亚胺结构的异氰酸酯。
如已描述的，优选除水之外，交联组分可优选包含正戊烷、2-甲基丁烷和/或环戊烷作为发泡剂(f)。
就生产本发明模制品，尤其是生产过载弹簧而言，特别有利的是如果在脱模之后，圆柱形模制品退火即在80-130℃下加热3-48小时。因此，可降低基于DIN EN ISO1856的压缩变形(在70℃下，40％变形，22小时)。
成型制品的生产在0.85-1.2(＝指数)的NCO/OH比下进行。优选将加热的起始组分混合并以相应于成型制品的所需密度的量引入加热的，优选紧密的密封模具中。
成型制品通常在5-20分钟后固化并因此可从模具中取出。
引入模具中的反应混合物的量优选使得得到的模制品具有上述密度。本发明可得到的多孔聚异氰酸酯聚加合物的密度优选根据DIN EN ISO845为300-900kg/m3，特别优选300-600kg/m3。
通常将起始组分在20-80℃，优选30-70℃下引入模具中。用于生产模制品的压缩度为1.1-5，优选1.5-4。
本发明多孔聚异氰酸酯聚加合物方便借助低压技术或尤其是已知的反应性注射成型(RIM)技术通过一次法而制备。反应尤其在密闭式模具中压缩而进行。
使用具有多个进料嘴的混合室，可将起始组分分别供入并在混合室中完全混合。已证明有利的是使用双组分方法。
根据特别有利的实施方案，在两段法中，首先制备含NCO基团的预聚物(i)，然后通过高压或低压技术使其与交联组分(ii)在模具中反应。
预聚物(i)的制备可优选通过使聚醚二醇作为基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的(b1)和如果合适的话，作为(c1)的二醇与过量作为(a)的MDI通常在70-100℃，优选70-90℃下反应而进行。定制反应时间使得达到理论NCO含量。
如上所述，根据本发明，模制品的制备优选以两段法进行，其中具有异氰酸酯基团的预聚物(i)在第一个阶段中通过使(a)与(b1)和如果合适的话(c1)反应而制备，以及该预聚物(i)与包含聚醚醇(b2)、二醇(c2)和水(d)的交联组分(ii)在第二个阶段中在模具中反应，催化剂(e)和如果合适的话发泡剂(f)和/或助剂(g)存在于预聚物和/或交联组分中，优选存在于交联组分(ii)中。
为改善根据本发明生产的模制品的脱模，已证明有利的是在生产系列的开始时用常规外润滑剂，例如用蜡基或尤其是硅酮基皂溶液涂覆模具的内表面。
脱模时间取决于成型制品的尺寸和几何形状平均为5-20分钟。
在模具中生产成型制品后，优选将成型制品退火，即在80-130℃下加热3-48小时。
关于本发明反应混合物包含的起始组分，可规定如下：
根据本发明，二苯甲烷2，2′-、2，4′-和/或4，4′-二异氰酸酯(MDI)，例如包含75-85重量％，优选80重量％亚甲基二苯基4，4′-二异氰酸酯和15-25重量％，优选20重量％亚甲基二苯基2，4′-二异氰酸酯的MDI用作异氰酸酯(a)。如果合适的话，MDI可以以改性的形式使用。另外，如果合适的话，除MDI外，可使用通常已知的(环)脂族和/或芳族聚异氰酸酯。芳族二异氰酸酯，优选亚萘基1，5-二异氰酸酯(NDI)、甲苯2，4-和/或2，6-二异氰酸酯(TDI)、二甲基二苯基3，3′-二异氰酸酯、二苯基乙烷1，2-二异氰酸酯或对亚苯基二异氰酸酯，和/或(环)脂族异氰酸酯如六亚甲基1，6-二异氰酸酯或1-异氰酸-3，3，5-三甲基-5-异氰酸甲基环己烷，和/或聚异氰酸酯如聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯为特别适合的。异氰酸酯可以以纯化合物、以混合物和/或以改性的形式，例如以脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯和缩二脲的形式，优选以包含氨基甲酸乙酯和异氰酸酯基团的反应产物，即异氰酸酯预聚物的形式使用。
作为对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)，上述聚醚醇(b1)用于预聚物(i)中且(b2)用于交联组分(ii)中。如果合适的话，这些可与通常已知的多羟基化合物，优选聚醚醇和/或聚酯醇，特别优选聚醚醇，优选关于异氰酸酯基团的官能度为2-3且优选分子量为1500-6000g/mol的那些一起使用。相对于用于制备预聚物(i)且对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)的总重量，分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇(b1)的按重量计算的量优选至少70重量％，特别优选至少80％，尤其是至少90重量％，每种情况下基于用于制备预聚物且对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)的总重量。相对于交联组分(ii)中所用的且对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)的总重量，关于异氰酸酯的标称官能度为2-3且分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇(b2)的按重量计算的量优选至少60重量％，特别优选至少70重量％，尤其是至少80重量％，每种情况下基于交联组分(ii)中对异氰酸酯呈反应性的化合物(b)的总重量。特别优选仅本发明的聚醚醇(b1)和(b2)用作组分(b)。如上所述，每种情况下聚醚醇(b1)和(b2)可以为聚醚醇的混合物，各混合物具有根据本发明的各自特征(例如官能度、分子量)。
除上述对异氰酸酯呈反应性的组分(c1)和(c2)外，而且可使用分子量小于500g/mol，优选62-499g/mol的增链剂和/或交联剂(c)，例如选自二-和/或三官能醇，二至四官能聚氧化烯多元醇和烷基取代的芳族二胺，或所述增链剂和/或交联剂的至少两种的混合物。例如具有2-12，优选2、4或6个碳原子的链烷二醇可用作(c)，例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇或1，10-癸二醇，优选1，4-丁二醇，具有4-8个碳原子的二亚烷基二醇如二乙二醇和二丙二醇，和/或二至四官能聚氧化烯多元醇。然而，例如通常具有不多于12个碳原子的支化和/或不饱和链烷二醇如1，2-丙二醇、2-甲基-、2，2-二甲基丙烷-1，3-二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1，3-二醇、丁-2-烯-1，4-二醇和丁-2-炔-1，4-二醇，对苯二甲酸与具有2-4个碳原子的二元醇的二酯如双乙二醇或1，4-丁二醇对苯二甲酸酯，氢醌或间苯二酚的羟基亚烷基醚如1，4-二(b-羟基乙基)氢醌或1，3-二(b-羟基乙基)间苯二酚，具有2-12个碳原子的链烷醇胺如乙醇胺、2-氨丙醇和3-氨基-2，2-二甲基丙醇，N-烷基二链烷醇胺如N-甲基-和N-乙基二乙醇胺也是适合的。例如，三官能醇和具有更高官能度的醇如丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇和三羟基环己烷，和三链烷醇胺如三乙醇胺可作为具有更高官能度的交联剂(c)而提到。已证明极好并因此优选使用的增链剂为分子量优选122-400的烷基取代的芳族多胺，尤其是相对于氨基的邻位上具有至少一个通过空间位阻降低氨基反应性的烷基取代基的伯芳族二胺，其在室温下为液体且在工艺条件下可与更高分子量，优选至少双官能化合物(b)至少部分，但优选完全混溶。为制备本发明模制品，可使用工业上可易于得到的1，3，5-三乙基-2，4-苯二胺，1-甲基-3，5-二乙基-2，4-苯二胺，1-甲基-3，5-二乙基-2，4-和2，6-苯二胺的混合物，即DETDA，烷基中具有1-4个碳原子的3，3′-二-或3，3′，5，5′-四烷基取代的4，4′-二氨基二苯甲烷的异构混合物，尤其是以结合形式包含甲基、乙基和异丙基的3，3′，5，5′-四烷基取代的4，4′-二氨基二苯甲烷，以及所述四烷基取代的4，4′-二氨基二苯甲烷与DETDA的混合物。为实现特别的机械性能，也可有利地使用烷基取代的芳族多胺作为与上述低分子量多元醇，优选二元醇和/或三元醇或二亚烷基二醇的混合物。
根据本发明，多孔聚异氰酸酯聚加合物的制备优选在水(d)的存在下进行。水不仅用形成脲基团充当交联剂，还由于与二异氰酸酯基团反应形成二氧化碳而充当发泡剂。由于这种双重作用，此文件中将(c)和(f)分开提及。根据定义，组分(c)和(f)因此不包含水，水根据定义仅作为(d)提到。基于交联组分(ii)的重量，便于使用的水的量为0.01-3重量％，优选0.1-0.6重量％。
为加速反应，在制备预聚物和如果合适的话预聚物与交联组分的反应中均可将通常已知的催化剂(e)加入反应批中。可将催化剂(e)单独加入，也可作为彼此的混合物加入。这些优选为有机金属化合物，例如有机羧酸的锡(II)化合物或锡(IV)化合物如锡(II)二辛酸酯、锡(II)二月桂酸酯、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二正辛基锡(IV)双(2-乙基己基巯基乙酸酯)和正辛基锡(IV)三(2-乙基己基巯基乙酸酯)，和叔胺如四甲基乙二胺、N-甲基吗啉、二乙基苄胺、三乙胺、二甲基环己胺、二氮杂二环辛烷、N，N′-二甲基哌嗪、N-甲基，N′-(4-N-二甲基氨基-)丁基哌嗪、N，N，N′，N″，N″-五甲基二亚乙基二胺或类似物。此外，如下化合物适合作为催化剂：例如眯如2，3-二甲基-3，4，5，6-四氢嘧啶、三(二烷基氨基烷基)-s-六氢三嗪，尤其是三(N，N-二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪，四烷基铵氢氧化物如四甲基氢氧化铵，碱金属氢氧化物如氢氧化钠，和碱金属醇化物如甲醇钠和异丙醇钾，以及具有10-20个碳原子和如果合适的话OH侧基的长链脂肪酸的碱金属盐。取决于设定的反应性，催化剂(e)以基于交联组分(ii)，0.001-0.5重量％的量使用。
如果适合的话，常规发泡剂(f)可用于聚氨酯制备。例如，在放热加聚反应影响下汽化的低沸点液体为适合的。对有机多异氰酸酯呈惰性且沸点为100℃以下的液体为适合的。这种优选使用的液体的实例例如为卤化的，优选氟化的烃如二氯甲烷和二氯一氟甲烷，全氟化的或部分氟化的烃如三氟甲烷、二氟甲烷、二氟乙烷、四氟乙烷和七氟丙烷，二氧化碳，烃如正丁烷和异丁烷、正戊烷和异戊烷和这些烃的工业混合物、丙烷、丙烯、己烷、庚烷、环丁烷、环戊烷和环己烷，二烷基醚如二甲基醚、二乙基醚和呋喃，羧酸酯如甲酸甲酯和甲酸乙酯，酮如丙酮，和/或氟化和/或全氟化的叔烷基胺如全氟二甲基异丙胺。也可使用这些低沸点液体彼此和/或与其他取代或未取代的烃的混合物。正戊烷和/或异戊烷和/或环戊烷优选用作发泡剂(f)。用于由包含氨基甲酸乙酯和脲基团的弹性体制备这种多孔弹性模制品的低沸点液体的最适合的量取决于本发明意欲实现的密度和水(d)的量。通常基于交联组分(ii)的重量，0.5-10重量％，优选1-5重量％的量得到满意的结果。特别优选仅使用水(d)作为发泡剂，尤其是如果将组分(i)和(ii)通过高压机引入模具中。如果本发明成型制品借助低压技术生产，则除水外，优选使用物理发泡剂，优选二氧化碳、正戊烷、2-甲基丁烷和/或环戊烷。如果合适的话，例如以商标Expancell为固体的包胶物理发泡剂也可用作发泡剂。
根据本发明，助剂(g)可用于成型制品的生产中。这些例如包括通常已知的表面活性剂物质、泡沫稳定剂、泡孔调节剂、填料、阻燃剂、成核剂、抗氧化剂、稳定剂、润滑剂和脱模剂、染料和颜料。适合的表面活性剂物质例如为用于促进起始原料均化且如果合适的话也适用于调解泡孔结构的化合物。例如可提到乳化剂例如蓖麻油硫酸盐或脂肪酸的钠盐和脂肪酸与胺的盐，例如油酸与二乙胺的盐、硬脂酸与二乙醇胺的盐、蓖麻油酸与二乙醇胺的盐，磺酸的盐如十二烷基苯-和二萘甲烷二磺酸和蓖麻油酸的碱金属盐和铵盐；泡沫稳定剂如硅氧烷/氧化烯共聚物和其他有机硅氧烷、乙氧基化的烷基酚、乙氧基化的脂肪醇、液体石蜡、蓖麻油酯或蓖麻油酸酯、土耳其红油和花生油，以及泡孔调节剂如石蜡、脂肪醇和二甲基聚硅氧烷。此外，具有聚氧化烯和氟代烷基作为侧基的低聚聚丙烯酸酯适合于改善乳化效果、泡孔结构和/或其稳定性。表面活性物质通常以基于交联组分(ii)100重量份，0.01-5重量份的量使用。
填料，尤其是增强填料应理解为指本身已知的常规有机或无机填料、增强剂和补充剂。例如可特别提到如下填料：无机填料，例如硅酸盐矿物如片状硅酸盐，例如叶蛇纹石、蛇纹石、角闪石、闪石、纤维蛇纹石、滑石；金属氧化物如高岭土、氧化铝、硅酸铝、二氧化钛和铁氧化物，金属盐如白垩、重晶石和无机颜料如硫化镉、硫化锌和玻璃粒子。适合的有机填料的实例为：炭黑、三聚氰胺、膨胀石墨、松香、环戊二烯树脂和接枝聚合物。优选使用的增强填料为纤维如碳纤维或玻璃纤维，尤其当要求高耐热变形或非常高的刚性时，纤维可用增粘剂和/或胶水处理。无机和有机填料可单独使用或作为混合物使用，并通常以0.5-50重量％，优选1-20重量％的量掺入交联组分(ii)中。
适合的阻燃剂例如为三甲苯基磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(1，3-二氯丙基)磷酸酯、三(2，3-二溴丙基)磷酸酯和四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯。除上述卤素取代的磷酸酯外，无机阻燃剂如红磷、氢氧化铝、三氧化锑、三氧化二砷、聚磷酸铵和硫酸钙，或三聚氰酸衍生物如三聚氰胺，或至少两种阻燃剂的混合物如磷酸铵与三聚氰胺，和如果合适的话淀粉和/或膨胀石墨可用于阻燃本发明制备的多孔PU弹性体。通常，以证明有利的是在圆柱形模制品中使用1-10重量％。
例如，滑石、氟化钙、苯基亚膦酸钠、氧化铝和细碎的聚四氟乙烯可以以基于圆柱形模制品的总重量，至多5重量％的量用作成核剂。可加入本发明多孔PU弹性体中的适合的抗氧化剂和热稳定剂例如为元素周期表第I族的金属的卤化物如卤化钠、卤化钾和卤化锂，如果合适的话与铜(I)卤化物例如氯化物、溴化物或碘化物相结合，位阻酚，氢醌和这些组的取代化合物及其混合物，优选以基于圆柱形模制品的总重量，至多1重量％的浓度使用。
通常同样以基于圆柱形模制品的总重量，至多1重量％的量加入的润滑剂和脱模剂为硬脂酸、硬酯醇、硬脂酸酯和酰胺和季戊四醇的脂肪酸酯。此外，可另外加入有机染料如苯胺黑，和颜料如二氧化钛、硫化镉、硒硫化镉、酞菁、群青或炭黑。
关于上述其他常规助剂和添加剂的其他信息出现在技术文献中。
通过如下实施例更详细地解释本发明。
为了最佳可比性，使所有实施例配制剂用相同的指数0.98和相同的平均多元醇官能度2.0发泡。静态机械性能由块状体测定，动态机械性能由弹簧元件(参看图1)测定。
Figure S06805536620070823D000161
图1：弹簧元件
实施例1(根据本发明)(M(多元醇)：3600g/mol)
1)制备含NCO基团的预聚物：
将61.5重量份4，4′-二异氰酸二苯甲烷(来自BASF Aktiengesellschaft的MES)和2重量份脲酮亚胺改性的MDI(来自BASFAktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000172
MM103)在氮气氛下计量加入三颈烧瓶中，将4重量份三丙二醇和32.5重量份聚氧化丙烯(丙二醇作为引发剂分子，羟基数为56mg KOH/g，分子量为1970g/mol)的混合物在80℃搅拌加入。将混合物加热至80℃1小时以完全转化并然后冷却。得到NCO含量为17.9％，在25℃下粘度为800mPa·s的基本无色的液体。液体在室温下具有几周的贮藏期。
2)制备交联组分：
46重量份        使用丙二醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                29mg KOH/g且分子量为3410g/mol的聚氧化丙烯
                (80重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
37.6重量份      使用丙三醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                27mg KOH/g且分子量为5180g/mol的聚氧化丙烯
                (80重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
12.2重量份      1，4-丁二醇
0.3重量份       水
0.1重量份       二正辛基锡双(2-乙基己基巯基乙酸酯)
0.3重量份       硅酮基泡沫稳定剂(来自Dow Corning的DC193)
1.9重量份       
Figure S06805536620070823D000173
N203(BASF Aktiengesellschaft)与
                
Figure S06805536620070823D000174
催化剂E-A-1(GESilicones)的混合物，催化剂
1.6重量份       环戊烷
3)生产圆柱形模制品：
将100重量份(1)的预聚物与114重量份(2)的交联组分借助低压铸塑机在30℃的组分温度下混合，将混合物引入可闭合的恒温在55℃下的模具(例如具有图1的弹簧几何形状)中，泡沫在55℃下固化12分钟。微孔产品脱模后，将成型制品在95℃下热后固化14小时。
实施例2(根据本发明)(M(多元醇)：3300g/mol)
1)制备含NCO基团的预聚物：
将54重量份4，4′-二异氰酸二苯甲烷(来自BASF Aktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000181
MES)和2重量份脲酮亚胺改性的MDI(来自BASFAktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000182
MM103)在氮气氛下计量加入三颈烧瓶中，将2重量份三丙二醇和42重量份聚氧化丙烯(来自Bayer AG的AcclaimTM多元醇2200，羟基数为56mg KOH/g，分子量为2000g/mol)的混合物在80℃下搅拌加入。将混合物加热至80℃1小时以完全转化并然后冷却。得到NCO含量为15.8％的基本无色的液体。液体在室温下具有几周的贮藏期。
2)制备交联组分：
53.0重量份       使用丙二醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 29mg KOH/g且分子量为3410g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
28.2重量份       使用丙三醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 27mg KOH/g且分子量为5180g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
14.1重量份       1，4-丁二醇
0.4重量份        水
0.1重量份        二正辛基锡双(2-乙基己基巯基乙酸酯)
0.3重量份        硅酮基泡沫稳定剂(来自Dow Corning的DC193)
2.3重量份        
Figure S06805536620070823D000183
N203与催化剂E-A-1(GESilicones)
                 的混合物
1.6重量份        环戊烷
3)生产圆柱形模制品：
将100重量份预聚物与86重量份交联组分在23℃下充分混合，将混合物引入可闭合的恒温在55℃下的模具中，泡沫在55℃下固化12分钟。微孔产品脱模后，将成型制品在95-110℃下热后固化14小时。
比较例1(M(多元醇)：4100g/mol)
1)制备含NCO基团的预聚物：
将44重量份4，4′-二异氰酸二苯甲烷(来自BASF Aktiengesellschaft的MES)和2.6重量份脲酮亚胺改性的MDI(来自BASFAktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000192
MM103)在氮气氛下计量加入三颈烧瓶中，将1重量份三丙二醇和52.4重量份聚氧化丙烯(80重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇(丙二醇作为引发剂分子，羟基数为29mg KOH/g，分子量为3410g/mol)的混合物在80℃下搅拌加入。将混合物加热至80℃1小时以完全转化并然后冷却。得到NCO含量为13.9％的基本无色的液体。液体在室温下具有几周的贮藏期。
2)制备交联组分：
24.7重量份       使用丙二醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 29mg KOH/g且分子量为3410g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
55.6重量份       使用丙三醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 27mg KOH/g且分子量为5180g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
14.2重量份       1，4-丁二醇
0.3重量份        水
0.1重量份        二正辛基锡双(2-乙基己基巯基乙酸酯)
0.3重量份        硅酮基泡沫稳定剂(来自Dow Corning的DC193)
1.9重量份        
Figure S06805536620070823D000193
N203与
Figure S06805536620070823D000194
催化剂E-A-1(GESilicones)
                 的混合物
2.9重量份        环戊烷
3)生产圆柱形模制品：
将100重量份预聚物与81重量份交联组分借助低压模铸机在30℃的组分温度下混合，将混合物引入可闭合的恒温在55℃下的模具中，泡沫在55℃下固化12分钟。微孔产品脱模后，将成型制品在95℃下热后固化14小时。
比较例2(M(多元醇)：4000g/mol)
1)制备含NCO基团的预聚物：
实施例3的预聚物
2)制备交联组分：
24.1重量份       使用丙二醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 29mg KOH/g且分子量为3410g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
52.7重量份       使用丙三醇作为引发剂分子制备的羟基数为
                 27mg KOH/g且分子量为5180g/mol的聚氧化丙烯(80
                 重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
9.2重量份        乙二醇
8.6重量份        二乙二醇
0.3重量份        水
0.1重量份        二正辛基锡双(2-乙基己基巯基乙酸酯)
0.3重量份        硅酮基泡沫稳定剂(来自Dow Corning的DC193)
1.8重量份        
Figure S06805536620070823D000201
N203与
Figure S06805536620070823D000202
催化剂E-A-1(GESilicones)
                 的混合物
2.9重量份        环戊烷
3)生产圆柱形模制品：
将100重量份预聚物与62重量份交联组分借助低压模铸机在30℃的组分温度下混合，将混合物引入可闭合的恒温在55℃下的模具中，泡沫在55℃下固化12分钟。微孔产品脱模后，将成型制品在95℃下热后固化14小时。
比较例3(M(多元醇)：4000g/mol)
1)制备含NCO基团的预聚物：
将44.4重量份4，4′-二异氰酸二苯甲烷(来自BASF Aktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000203
MES)和2重量份脲酮亚胺改性的MDI(来自BASFAktiengesellschaft的
Figure S06805536620070823D000204
MM103)在氮气氛下计量加入三颈烧瓶中，将2重量份三丙二醇和51.6重量份聚氧化丙烯二醇(来自Bayer AG的AcclaimTM多元醇4200，羟基数为28mg KOH/g，分子量为4000g/mol)的混合物在80℃下搅拌加入。将混合物加热至80℃1小时以完全转化并然后冷却。得到NCO含量为15.8％的基本无色的液体。液体在室温下具有几周的贮藏期。
2)制备交联组分：
52.1份        使用丙二醇作为引发剂分子制备的羟基数为
              29mg KOH/g且分子量为3410g/mol的聚氧化丙烯(80
              重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
26.9重量份    使用丙三醇作为引发剂分子制备的羟基数为
              27mg KOH/g且分子量为5180g/mol的聚氧化丙烯(80
              重量％)-聚氧化乙烯(20重量％)二醇
16.7重量份    1，4-丁二醇
0.4重量份     水
0.1重量份     二正辛基锡双(2-乙基己基巯基乙酸酯)
0.3重量份     硅酮基泡沫稳定剂(来自Dow Corning的DC193)
1.8重量份     
Figure S06805536620070823D000211
N203与
Figure S06805536620070823D000212
催化剂E-A-1(GESilicones)
              的混合物
1.8重量份     环戊烷
3)生产圆柱形模制品：
将100重量份预聚物与80重量份交联组分在23℃下强烈混合，将混合物引入可闭合的恒温在55℃下的模具中，泡沫在55℃下固化12分钟。微孔产品脱模后，将成型制品在95-110℃下热后固化14小时。
关于机械和动态性能，模制品在如下所述条件下测试。
测试条件
玻璃化转变温度根据ISO6721-7在S3A张力测试条上根据强迫振动原理借助扭力振动器从完成的部件中测定。玻璃化转变温度在最大损耗模量G″下测定。将试样冷却至-80℃，在此温度下保持5分钟，然后以2K/分钟的加热速率加热至40℃。测量频率为1Hz。
静态机械性能(每种情况下试样的密度为0.5g/cm3)使用18mm高的隔离物和底部面积为40×40mm且高为30±1mm的试样根据DIN EN ISO845测定抗拉强度，根据DIN EN ISO1798测定断裂伸长率，根据DIN ISO34-1B(b)测定抗撕裂传播和基于DIN EN ISO1798在70℃下测定压缩变形。压缩变形(CS)根据如下等式计算：
CS＝[(H0-H2)/(H0-H1)]·100[％]
其中
H0为试样的原始高度，以mm表示，
H1为变形状态的试样的高度，以mm表示，
H2为释放后的试样的高度，以mm表示。
试样的动态机械性能在永久变形的基础上测定。试样由圆柱形测试弹簧(参看图1)组成。用4kN的力和1.2Hz的频率使试样经受100000负载变化。测定动态测试后永久变形的高度HR在记录弹簧的特征：Ho为初始高度后进行。预先将模制品用最大力压三次。然后特征在第四次循环中记录。压入速度为50mm/分钟。10分钟后，测定H1，即记录特征后组分的。其后仅开始动态测试。在试样的动态机械测试后，永久变形(PD)根据如下等式确定：
PD＝[(H0-HR)/H0)]·100[％]
其中
H0为试样的原始高度，以mm表示，
HR为动态测试后，在23℃和50％相对湿度下贮存24小时后测量的试样的残余高度。
在连续振动测试期间，永久变形为测量多孔PU弹性体的残余变形的尺度。它的值越小，材料的动态效率越高。动态测试在23℃和50％相对湿度下在调节室中同时用风扇冷却而进行。
Figure S06805536620070823D000231
Figure S06805536620070823D000241

Claims (10)

1.一种基于根据DIN EN ISO 845的密度为300-900kg/m3，根据DINEN ISO 1798的抗拉强度为≥2.0N/mm2，根据DIN EN ISO 1798的断裂伸长率为≥200％，以及根据DIN ISO 34-1B(b)的抗撕裂传播为≥8N/mm的多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品，其中所述多孔聚氨酯弹性体基于：
(i)具有异氰酸酯基团且基于如下组分的预聚物：
(a)二异氰酸二苯甲烷和
(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇，
与
(ii)包含如下组分的交联组分的反应：
(b2)关于异氰酸酯的标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇，
(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，
(d)水和
(e)催化剂，
存在于圆柱形模制品中且包含(b1)和(b2)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量为3000-3700g/mol，平均多元醇摩尔质量M(多元醇)根据如下公式计算：
Figure FSB00000055521300011
该式具有如下含义：
M(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，
Mb11或Mb1n：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11或多元醇b1n的摩尔质量，
mb11或mb1n：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11或多元醇b1n的质量分数，
WP：以g/g表示的圆柱形模制品中预聚物(i)的质量分数，
Mb21或Mb2n：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21或多元醇b2n的摩尔质量，
mb21或mb2n：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21或多元醇b2n的质量分数，
WV：以g/g表示的圆柱形模制品中交联组分(ii)的质量分数。
2.根据权利要求1的圆柱形模制品，其中所述具有异氰酸酯基团的预聚物基于(a)二异氰酸二苯甲烷、(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇与(c1)分子量为62-499g/mol的二醇的反应。
3.根据权利要求1的圆柱形模制品，其中所述交联组分(ii)包含正戊烷、2-甲基丁烷和/或环戊烷作为发泡剂(f)。
4.根据权利要求1的圆柱形模制品，其中所述模制品的高度为25-1000mm，最大外径为40-700mm且腔的最小直径为0-90mm。
5.一种包含其活塞杆上配置有根据权利要求1-4中任一项的空心圆柱形模制品的减震器的汽车底盘。
6.一种生产基于根据DIN EN ISO 845的密度为300-900kg/m3，根据DIN EN ISO 1798的抗拉强度为≥2.0N/mm2，根据DIN EN ISO 1798的断裂伸长率为≥200％，以及根据DIN ISO 34-1B(b)的抗撕裂传播为≥8N/mm的多孔聚氨酯弹性体的圆柱形模制品的方法，其中所述多孔聚氨酯弹性体基于：
(i)具有异氰酸酯基团且基于如下组分的预聚物：
(a)二异氰酸二苯甲烷和
(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚二醇，
与
(ii)包含如下组分的交联组分的反应：
(b2)关于异氰酸酯的标称官能度为2-3，分子量为1500-6000g/mol且基于氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚醇，
(c2)分子量为62-499g/mol的二醇，
(d)水和
(e)催化剂，
存在于圆柱形模制品中且包含(b1)和(b2)的多元醇(b)的平均多元醇摩尔质量为3000-3700g/mol，平均多元醇摩尔质量M(多元醇)根据如下公式计算：
Figure FSB00000055521300031
该式具有如下含义：
M(多元醇)：以g/mol表示的平均多元醇摩尔质量，
Mb11或Mb1n：以g/mol表示的预聚物(i)中的多元醇b11或多元醇b1n的摩尔质量，
mb11或mb1n：以g/g表示的预聚物(i)中的多元醇b11或多元醇b1n的质量分数，
WP：以g/g表示的圆柱形模制品中预聚物(i)的质量分数，
Mb21或Mb2n：以g/mol表示的交联组分(ii)中多元醇b21或多元醇b2n的摩尔质量，
mb21或mb2n：以g/g表示的交联组分(ii)中多元醇b21或多元醇b2n的质量分数，
WV：以g/g表示的圆柱形模制品中交联组分(ii)的质量分数。
7.根据权利要求6的方法，其中在两段法中，所述具有异氰酸酯基团的预聚物(i)在第一个阶段中通过(a)二异氰酸二苯甲烷与(b1)分子量为1500-3000g/mol且基于氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚醚二醇和(c1)分子量为62-499g/mol的二醇反应而制备，以及在第二个阶段中使该预聚物在模具中与交联组分(ii)反应。
8.根据权利要求6或7的方法，其中所述预聚物(i)基于二异氰酸二苯甲烷和具有碳化二亚胺结构和/或脲酮亚胺结构的异氰酸酯。
9.根据权利要求6的方法，其中所述交联组分(ii)包含正戊烷、2-甲基丁烷和/或环戊烷作为发泡剂(f)。
10.根据权利要求6的方法，其中，在脱模之后，将所述圆柱形模制品在70-140℃下退火1-48小时。
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