CN102471439B - 聚氨酯垫片及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种形成密封件的方法包括：由一种一组份聚氨酯前体制备一种泡沫、将该泡沫施于一个物品的表面上、并且与泡沫同时地施加水，该泡沫固化形成一种具有不大于350kg/m3密度的粘至该物品的垫片。

Description

聚氨酯垫片及其形成方法
技术领域
本披露总体涉及聚氨酯垫片以及用于形成此类聚氨酯垫片的方法。
背景技术
聚氨酯泡沫已经被用于形成各种行业中的密封件以及垫片，如汽车行业、器具行业、航空行业、以及电子行业。聚氨酯泡沫可以通过不同的技术来形成垫片，例如现场发泡法、模制法、或传递模制法。此外，聚氨酯能以从高密度至低密度变化的多种密度进行使用。
具体地，聚氨酯可以使用一种二组分系统或一种一组分系统来形成。在一种常规的二组分系统中，在立即使用之前将一种多元醇组分与一种二异氰酸酯组分进行混合。照这样，二组分系统具有的缺点包括：与对这些组分的化学计量混合进行严格控制相关的困难以及与用来防止该聚氨酯在一种分配系统中固化的清洁管线以及清洁设备有关的困难。
替代地，可以使用一组分聚氨酯系统，它们常规地是在水的存在下固化。一组分聚氨酯的组分可以在分配之前与水进行混合或者可以在分配之后被湿态固化。湿态固化的一组分聚氨酯泡沫常规地依赖于协助固化的高湿度箱。此类高湿度箱在生产大数目组分的工厂占据了显著量的空间。此外，此类高湿度箱利用了显著量的能量既在箱内维持高温并且又在箱内通过蒸发湿气而维持高湿度。在对能量生产的环境影响日益关注的时候，高湿度箱的显著能量利用对制造厂的环境影响具有负面影响。此外，高湿度箱设备代表着显著的投资成本。
照这样，对一种改善的聚氨酯垫片以及制造这样一种垫片的方法将是令人希望的。
发明内容附图说明
通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。
图1包括用于形成垫片的一种示例性应用系统的图示。
图2包括用于形成垫片的一种示例性分配头的图示。
图3包括可以将垫片施于其上的一种示例性部件的图示。
图4包括可以将垫片施于其上的一个示例性表面的图示。
图5、图6和图7包括可以将垫片施加于其中的示例性凹槽的图示。
在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
优选实施方案的说明
在一个具体实施方案中，一个垫片可以通过使一种一组分(K)的聚氨酯前体起泡、将该泡沫(froth)施加在一个物品表面上、并且外部施加水(如通过该泡沫的附近喷雾水)而形成。例如，可以将水喷洒在该物品的表面上或者该物品的凹槽内，可以将该泡沫施加在该潮湿表面上，并且可以将额外的水施加在被分配的泡沫上。该泡沫可以被原位固化以形成一种具有的密度不大于500kg/m3的垫片。此外，该垫片的聚氨酯泡沫体(foam)可以具有一种开放或闭孔的构型。
具体地，可以在环境条件下在没有人为升高的湿度时进行固化。这里，人为升高的温度和湿度视为在超过40℃的温度下大于65％的相对湿度。在另一个例子中，该泡沫包括一种1K聚氨酯前体，其具有量值为0.2wt％至1.8wt％的一种胺类催化剂。
该一组分聚氨酯前体是一种多元醇与过量值的一种异氰酸酯组分的反应产物，从而产生了以异氰酸酯基团封端的一种聚氨酯前体。在水的存在下，这些异氰酸酯基团的一部分被转化为胺基团，它们将与剩余的异氰酸酯基团进行反应而产生一种化学交联的聚氨酯网络。在这个过程中释放的二氧化碳可以有助于该发泡过程。
在一个实例中，该多元醇可以是一种聚醚型多元醇、一种聚酯型多元醇、其改性或接枝的衍生物、或它们的任意组合。一种合适的聚醚型多元醇可以通过以下过程来进行生产：经由环氧烷的双金属氰化物催化的聚插入作用(polyinsertion)、通过在碱氢氧化物或碱醇化物作为催化剂的存在下并且加入含键合形式的2至6个、优选2至4个反应性氢原子的至少一种引发剂分子时环氧烷的阴离子聚合作用、或者通过在路易斯酸(如五氯化锑或醚合三氟化硼)的存在下环氧烷的阳离子聚合。一种合适的环氧烷可以在亚烷基基团中包含2至4个碳原子。一个例子包括四氢呋喃、1，2-环氧丙烷、1，2-或2，3-环氧丁烷、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、或它们的任意组合。这些环氧烷可以单独地、依次的、或者作为混合物使用。具体地，可以使用1，2-环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，由此该环氧乙烷以10％至50％的量使用作为环氧乙烷端嵌段因而得到的多元醇显示出了超过70％的伯OH端基。一种引发剂分子的例子包括水或二元的或三元的醇，如乙二醇、1，2-丙二醇以及1，3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙-1，4-二醇、甘油、三羟甲基丙烷、或它们的任意组合。
合适的聚醚型多元醇如聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇具有的平均官能度为1.5至4，如2至3，数均分子量为800g/mol至25,000g/mol，如800g/mol至14,000g/mol、特别是2,000g/mol至9,000g/mol。
在另一个实例中，该多元醇可以包括一种聚酯型多元醇。在一个示例性实施方案中，一种聚酯型多元醇是衍生自二元酸(如己二酸、戊二酸、富马酸、琥珀酸或马来酸)，或酸酐以及双官能的醇，如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二缩二-或三-丙二醇、1-4丁二醇、1-6己二醇、或任意组合。例如，该聚酯型多元醇可以通过该二醇与该酸的缩合反应而形成，其中副产物水连续去除。可以使用小量的高官能的醇，如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖或山梨糖醇或多糖来增大该聚酯型多元醇的支化。可以通过一种酯交换反应来使用简单醇与酸的酯，其中将简单的醇连续地去除(像水)并且用以上二醇中的一种或多种替代。另外，聚酯型多元醇可以由芳香族酸来生产，如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、1，3，5-苯甲酸、它们的酸酐，如邻苯二甲酸酐。在一个具体的实例中，该多元醇可以包括一种烷基二醇的烷基酯。例如，该烷基二醇烷基酯可以包括三甲基戊二醇异丁酸酯，如2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇异丁酸酯。
在一个具体实施方案中，该多元醇可以是一种具有至少两个伯羟基的多官能的多元醇。例如，该多元醇可以具有至少三个伯羟基。在一个具体的例子中，该多元醇是具有的OH数目在5mg KOH/g至70mg KOH/g范围内、如10mg KOH/g至70mg KOH/g范围内、10mg KOH/g至50mgKOH/g范围内、或甚至15mg KOH/g至40mg KOH/g范围内的一种聚醚多元醇。在另一个实例中，该聚醚多元醇可以是接枝的。例如，该多元醇可以是一种用苯乙烯-丙烯腈接枝的聚醚多元醇。在另一个实例中，该多元醇可以包括多官能的如三官能的聚醚多元醇与接枝的多元醇(如具有接枝的苯乙烯-丙烯腈部分的一种聚醚多元醇)的一种共混物。具体地，该多元醇是一种聚醚多元醇，从巴斯夫公司(BASF Group)的Elastogran可得的商品名
Figure BDA0000132583340000041
下可获得。
该异氰酸酯组分可以衍生自多种二异氰酸酯。一种示例性的二异氰酸酯单体可以包括：甲苯二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、二异氰酸六亚甲酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-二亚苯基二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-二苯甲烷二异氰酸酯、3，3′-二氯-4，4′-二亚苯基二异氰酸酯、或1，5-萘二异氰酸酯、它们的改性产物(例如碳二亚胺改性的产物或类似物)、或它们的任意组合。此类二异氰酸酯单体可以单独地或者以至少两个种类的混合物使用。在一个具体实例中，该异氰酸酯组分可以包括亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二异氰酸六亚甲酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、或它们的任意组合。在一个实例中，该异氰酸酯可以包括亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)。特别地，该异氰酸酯包括亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)或其衍生物。
该二异氰酸酯可能具有约2.0至2.9范围内的平均官能度，如2.0与2.7之间的官能度。此外，该二异氰酸酯可能具有5％至35％的范围内、如在10％至30％的范围内的NCO含量。
在一个具体实施方案中，该异氰酸酯组分可以是一种改性的亚甲基联苯二异氰酸酯(MDI)。在另一个的实例中，一种二异氰酸酯可以包括多种二异氰酸酯的一种混合物，如多种改性的亚甲基联苯二异氰酸酯的一种混合物。一种示例性的二异氰酸酯从巴斯夫公司的Elastogran可得的商品名
Figure BDA0000132583340000042
下可获得。
此外，该1K聚氨酯前体可以包括一种催化剂。该催化剂可以包括一种有机金属的催化剂、一种胺类催化剂、或它们的一种组合。例如，一种有机金属的催化剂可以包括：二月桂酸二丁基锡、锂羧酸盐、钛酸四丁酯、铋羧酸盐、或它们的任意组合。
该胺类催化剂可以包括一种叔胺如三丁胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N，N，N、，N、-四甲基乙二胺、五甲基二亚乙基三胺以及更高的同系物、1，4-二氮杂二环-[2，2，2]-辛烷、N-甲基-N′-二甲基氨乙基哌嗪、双(二甲基氨基烷基)哌嗪、N，N-二甲基苄胺、N，N-二甲基苄环己胺、N，N-二乙基苄胺、双(N，N-二乙基氨乙基)己二酸酯、N，N，N、，N、-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基-β-苯基乙胺、双(二甲基氨基丙基)脲、双(二甲基氨基丙基)胺、1，2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、单环以及二环的脒、双(二烷氨基)烷基醚例如像双(二甲基氨乙基)醚、具有多个酰胺基基团(如甲酰胺基团)的叔胺、或它们的任意组合。一种催化剂组分的另一个例子包括曼尼希碱类，包括仲胺如二甲胺，或醛如甲醛，或酮如丙酮、甲基乙基甲酮或环己酮，或酚如苯酚、壬基酚或双酚。具有就异氰酸酯基团而言的活性氢原子的叔胺形式的催化剂可以包括三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、它们与环氧烷如环氧丙烷或环氧乙烷的反应产物、或仲-叔胺、或它们的任意组合。具有碳-硅键的硅胺(silamine)可以用作催化剂，例如2，2，4-三甲基-2-硅杂吗啉、1，3-二乙基氨甲基四甲基二硅氧烷、或它们的任意组合。
在一个另外的例子中，该胺类催化剂是选自：五甲基二亚乙基三胺、二甲基氨基丙胺、N，N’-二甲基哌嗪和二吗啉基乙醚、N，N’-二甲基氨乙基-N-甲基哌嗪、
Figure BDA0000132583340000051
DM-70(N，N’-二甲基哌嗪与二吗啉基乙醚的一种混合物)、咪唑类、三嗪类、或它们的任意组合。
在一个具体实施方案中，该催化剂对于激活发泡反应(如异氰酸酯与水的反应)是特别有用的。在一个实例中，该催化剂包括二吗啉基二乙醚(DMDE)。在一个具体的实例中，该催化剂包括一种稳定化形式的DMDEE。
一种示例性组合物包括量值在50wt％到80wt％的范围内、如55wt％到75wt％的范围、或者甚至60wt％到70wt％的范围内的该多元醇。该二异氰酸酯可以20wt％至35wt％范围内、如22wt％至32wt％范围内、或甚至25wt％至30wt％范围内的量值被包括。该催化剂，特别是一种增湿剂固化催化剂能以0.2wt％到2.0wt％范围内的、如0.6wt％到1.8wt％的范围、0.8wt％至1.8wt％范围、或者甚至1.0wt％到1.5wt％的范围内的量值被包括。
此外，该组合物可以包括添加剂，如颜料、表面活性剂、填充剂、增塑剂、防变黄剂、稳定剂、助黏附剂类、或它们的任何组合。在一个实例中，该组合物可以包括一种颜料。该颜料可以是有机或无机的并且可以照原样或者作为预分散的浓缩物使用。在另一个实例中，该颜料可以包括无机的金属氧化物，如二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铝、或它们的任意组合。在另一个实例中，该颜料可以包括碳黑或石墨。取决于该颜料的性质，该颜料能以从0.01wt％至5wt％的量值被包括。例如，可以按0.1wt％到4wt％的范围内、如0.01wt％到3wt％的范围、或者甚至0.1wt％到0.25wt％的范围内的量值包括一种颜料。
此外，该配方可以包括一种或多种触变剂，如合成的硅石或氧化铝。例如，触变剂能以0.1wt％至5wt％范围内、如0.5wt％至4wt％范围内、或甚至0.5wt％至3wt％范围内的量值被包括。
在一个示例性实施方案中，这些组分当于20℃至100℃范围内的温度下在干的条件下进行反应时被共混。在一个实例中，在反应开始时在延长的时间段期间加入该异氰酸酯组分，如在20分钟时间段期间。在反应之后，将该一组份的聚氨酯前体放入一个容器中并且限制与湿气的接触以防止过早固化。该一组份的聚氨酯前体可以具有至少3个月的架存寿命，如至少6个月。
图1包括由一种一组份聚氨酯前体所形成的泡沫来形成垫片的一种示例性应用系统的图示。例如，该系统100包括一个配置来将一组份聚氨酯前体分配到一个起泡装置110中的分配器102，该起泡装置使该聚氨酯起泡并且将泡沫供至一个洒施机114。此外，该系统100可包括一个水源120，它将水供至洒施机114。该系统可以进一步包括处理物品表面的设备(未示出)。
在一个实例中，分配器102分配来自一个容器106中的聚氨酯。例如，分配器102可以包括一个活塞104并且可以对一种一组分聚氨酯前体加热并增压，从而迫使液化的聚氨酯前体穿过管或软管108到达起泡装置110。未起泡的一组分聚氨酯前体可以具有的在40℃下测量的粘度是在30Pa-s至250Pa-s的范围内，如30Pa-s至200Pa-s、或甚至30Pa-s至150Pa-s。该起泡机构110供应低或高压下的干净的干气体，如空气或氮气并且将该气体与聚氨酯前体混合以形成一种泡沫。
特别地，将该一组分聚氨酯加热以减小粘度并供至起泡装置110。形成的泡沫包括按体积计至少5％的惰性气体，如按体积计至少10％、按体积计至少15％、或甚至按体积计至少20％。例如，该惰性气体可以包括干空气或氮气。
可以将泡沫分配在物品的表面上、在物品的凹槽内、或在模具之中。在一个实例中，该泡沫经由管道或软管112供至洒施机114的一个头116。该泡沫从头116的分配末端118被分配。在一个具体的例子中，洒施机114能够沿着多个轴移动，从而允许沿着复杂的路径进行泡沫的涂布或分配。
在一个实例中，该泡沫经由管道或软管122供至洒施机114的一个头116。在分配泡沫时，也可以将水分配在所分配的泡沫附近，如在泡沫之下、在泡沫之上或者上方，或者两者兼有。具体地，可以与泡沫同时地或者与泡沫的分配分开地施加(如喷洒)水。
例如，图2包括该洒施机的一个分配末端200的图示。一个管或喷嘴204可以分配该聚氨酯泡沫。此外，喷嘴206、208和210可以将水分配在所分配的泡沫附近。可以经由供应管线212、214和216将水供至喷嘴206、208和210。在所展示的这个实例中，配置来喷雾水的三个喷嘴(206、208和210)从分配平台202延伸或与其相连。替代地，分配平台202可以包括至少一个喷嘴来分配水，如至少两个喷嘴、至少三个喷嘴、或甚至四个或更多个喷嘴。
如图2中所展示的，泡沫分配管或喷嘴204将泡沫218分配在一个表面上。泡沫218可以被分配在一个平坦表面上或一个凹槽之中。喷嘴206在聚氨酯泡沫218的分配之前将水222分配在该表面上。此外，喷嘴，如喷嘴208和210，将水220分配在所分配的泡沫的附近，如在所分配的泡沫218之上或上面。
在一个特别的例子中，这些水喷嘴(206、208和210)是以相等的间隔绕着平台202环圆周地分布的。这样一种安排有助于将泡沫分配在复杂路径上，从而在所分配的泡沫之前以及分配泡沫之后提供分配的水。替代地，这些喷嘴能以不相等的间隔或以距离泡沫分配管或喷嘴204的不同径向距离进行安排。
虽然未展示，但可以将物品的凹槽或表面进行预处理以增强固化的聚氨酯泡沫的结合。例如，可以将该物品进行预处理，如等离子体处理、磨削、化学蚀刻、或它们的一种组合。
具体地，这样一种系统在将聚氨酯泡沫分配在具有不规则形状的物品上时是有用的。如在图3中所展示，一件物品302可以绕着物品302的周长包括一个凹槽304。可替代地，可以将该泡沫分配在没有凹槽的一个物品302的一个平坦表面上。在一个具体的例子中，可以将包括一种一组分聚氨酯前体的泡沫分配在凹槽304内。将水喷雾进凹槽304中，将该泡沫施加在凹槽304的弄湿的表面上，并且将另外的水喷洒在所分配的泡沫上。虽然所展示的物品302类似于用于门板的一种插入件，但是可以分配泡沫以形成具有其他形状的垫片。
所提出的一组分泡沫系统在分配一种泡沫以就地固化并且在复杂的几何体上形成垫片方面是特别有用的。如图4中所展示，可以将该泡沫分配在具有多个相对于重力的取向的一个表面上。所示的箭头代表重力的方向。可以将泡沫分配在一种表面上，如相对于重力的垂直方向呈水平的表面402或410上。可替代地，可以将泡沫分配在平行于重力方向的表面上，如表面404或408。此外，可以有利地将泡沫相对于重力分配在表面(如表面406)的下侧。
虽然所展示的分配系统可以将泡沫分配在没有凹槽的表面上以形成一个垫片，但是也可以将该泡沫分配在凹槽中。图5、图6和图7包括可以将聚氨酯泡沫分配于其中以形成一种现场发泡的垫片的示例性凹槽截面的图示。例如，图5包括泡沫被分配于其中并且被固化形成一个垫片504的一种正方形或矩形凹槽502。在一个替代实例中，凹槽602具有分层的截面，一种聚氨酯泡沫体分配于其中以形成一个垫片604。
在图7所展示的另一个例子中，凹槽702可以形成为一个“V”并且可以将聚氨酯泡沫分配进这个V型凹槽702中并固化以形成一个垫片704。不同截面的凹槽可以有益地向泡沫施加于其上的部件提供增强的结合。照这样，可以想到替代的凹槽截面。在一个具体的例子中，该垫片可以在该部件的表面上延伸2mm至20mm的范围，如2mm至10mm的范围、2mm至8mm的范围、或者甚至2mm至5mm的范围。
在一个具体实施方案中，所分配的泡沫在外部供应的水的存在下可以具有不大于20分钟的消粘固化时间，如不大于15分钟。此外，该泡沫可以具有不大于20分钟的完全固化时间，如不大于15分钟。如在此使用的，消粘固化时间和完全固化时间是在23℃以及50％相对湿度的条件下测定的。
得到的泡沫体垫片可具有的根据ASTM D1056测量的密度为不大于350kg/m3，如不大于300kg/m3、或甚至不大于280kg/m3。在一个实例中，该密度是在120kg/m3到350kg/m3的范围内，如150kg/m3到300kg/m3的范围、或者甚至170kg/m3到280kg/m3的范围。
此外，该垫片可以展现出令人希望的机械特性，如断裂伸长率、拉伸强度、压缩变形、压缩力、以及偏转力。断裂伸长率和拉伸强度是根据DIN 53571测量的。压缩变形、压缩力、以及偏转力是根据ASTM D1667测量的。
具体地，该垫片可以展现出至少70％的断裂伸长率，如至少85％、或者甚至100％。此外，该垫片可以展现出至少15N/cm2的拉伸强度，如至少18N/cm2、至少20N/cm2、或者甚至22N/cm2。使用Hounsfield拉伸设备以30cm/min的伸长速度测试了伸长率以及拉伸长度。
通过将10cm长的样品放在两个有机硅涂覆的进而以4mm至5mm厚的玻璃板加顶的Mylar薄片之间测定了压缩变形。在允许样品于23℃以及50％相对湿度下松弛22小时之前，将这些Mylar薄片之间的距离减小至初始平均距离的75％并且原位维持24小时。具体地，该压缩变形是不大于22％，如不大于18％，不大于16％，或甚至不大于15％。
压缩力以及偏转力是根据ASTM D1667测量的。将10cm长的样品放在铝板之间。在30％处压缩的力是将样品压缩至其初始高度的70％的力，并且60秒之后测量的30％处的偏转力是将样品维持在其初始高度的70％的力。在一个实例中，压缩力是在10N/cm2至50N/cm2的范围内，如10N/cm2至40N/cm2、或甚至20N/cm2至35N/cm2。该偏转力是在20N/cm2至40N/cm2的范围内，如20N/cm2至35N/cm2、或甚至20N/cm2至30N/cm2。
此外，该垫片可以展示出使用肖氏00硬度计在完全固化的珠粒上测量的令人希望的硬度。例如，该垫片的肖氏00硬度可以是在30到60的范围内，如35到55的范围、或者甚至40到50的范围。
此外，该泡沫展示出了令人希望的高宽比(H/W参数)，从而在垫片中产生了令人希望的特性。该H/W参数是在23℃以及50％相对湿度下在一个发泡的并且完全固化的珠粒上测量的高宽比。将几个20-cm长的珠粒挤出在一个有机硅涂覆的Mylar薄片上并且在标准条件下进行固化(55℃以及85％RH)。在测量之前将这些珠粒于23℃以及50％相对湿度下储存一天。沿着样品在三个位置测定该比率，并且将三个不同珠粒上的三个位置的平均值进行平均以确定该H/W参数。增大的H/W参数是令人希望的，因为该泡沫展现了更小的蔓延，从而在垫片中产生了每单位垫片宽度更大的高度。具体地，具有令人希望的H/W参数的泡沫利用更窄的凹槽来产生在表面上具有所希望高度的令人希望的垫片。具体地，本发明的一组分聚氨酯泡沫展现了至少0.3的H/W参数，如至少0.4、或甚至至少0.5。该H/W参数可以是不大于2.0，如不大于0.8。
此外，该垫片展现出了固化后令人希望地低的水吸收。例如，该垫片具有的水吸收参数(定义为在环境条件下被泡沫吸收的水的重量百分比)为不大于15％，如不大于10％。在一个具体实施方案，该垫片是用一种具有闭孔结构的低密度泡沫体形成的。
实例
以下例子中每一个使用自一种一组份聚氨酯得到的泡沫制备。该一组份聚氨酯是由60wt％与70wt％的聚醚多元醇的一种混合物形成，包括2/3的带有28mg KOH/g羟基数的一种三官能聚醚多元醇以1/3的带有20mg KOH/g羟基数的一种三官能的SAN接枝的聚醚多元醇，从Elastogran(BASF)可得到。此外，该一组分聚氨酯是由量值为25wt％至35wt％的一种异氰酸酯混合物形成的。该混合物包括79wt％的具有约11.7的NCO％以及2.2-2.3的官能度的一种改性的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、以及21wt％的具有约23的NCO％以及2.05的官能度的一种改性的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，从Elastogran(巴斯夫公司)可得到。此外，该一组分聚氨酯以指明的量值包括催化剂双-(2-(4-吗啉基-)乙醚。此外，该一组分聚氨酯包括量值为约2.5wt％至3.0wt％的一种触变的硅石(Areosil R200)、以及量值小于0.5wt％的其他添加剂，如表面活性剂以及防变黄剂。
密度是根据ASTM D1056测定的。拉伸强度和断裂伸长率是根据DIN53571测量的。压缩变形、压缩力、以及偏转力是如以上描述的根据ASTMD1667测量的。硬度是使用肖氏00硬度计测定并且该H/W是如以上所描述的进行测定。
虽然以上定义的以及权利要求中的完全固化时间以及消粘固化时间是在23℃以及50％相对湿度下测定，但是这些实例在指明的温度以及相对湿度下测量了消粘固化时间以及完全固化时间。
具体实施方式
实例1
分别以量值为0.27wt％、0.68wt％、1.01wt％、以及1.35wt％的催化剂制备了样品配制品。将这些样品在三种条件下固化：(A)15℃和52％RH、(B)23℃和50％RH、以及(C)55℃和85％RH。表1展示了在指定条件下固化的样品的消粘以及完全的固化时间。
表1
Figure BDA0000132583340000111
如表1中所示，含有至少0.68wt％催化剂的样品在23℃以及50％RH下固化时展示的消粘固化时间为不大于15分钟，并且完全固化时间为不大于20分钟。特别地，含有至少1.35wt％催化剂的样品在每种条件下展现的消粘固化时间以及完全固化时间小于20分钟。
实例2
以1.35wt％量值的催化剂制备了样品配制品。将这些样品在23℃以及50％RH下固化，其中有或没有外部施加的水。表2展示了在指定条件下固化的样品在多个时间点测量的硬度。当硬度为至少32时认为这些样品是不粘手的。
表2.
Figure BDA0000132583340000112
如表2中所示，在外部施加的水的存在下固化的样品在15分钟内完全固化，而在没有外部施加水时固化的样品在20分钟后完全固化。
实例3
分别以量值为0.68wt％、1.01wt％、以及1.35wt％的催化剂制备了样品配制品。将这些样品在23℃以及50％RH下固化，其中有或没有外部施加的水。表3展示了由这些样品配制品形成的样品垫片的机械特性。
表3.固化样品配制品的机械特性
如表3中所示，在外部施加的水的存在下固化的样品与在没有外部施加的水时固化的样品相比展现出更低的密度。此外，在外部施加的水的存在下固化的样品与在没有外部施加的水时固化的样品相比展现出令人希望地更低的压缩力以及偏转力。这些样品之间，其他特性如拉伸强度和断裂伸长率是相当的。
实例4
分别以量值为0.68wt％、1.01wt％、以及1.35wt％的催化剂制备了样品配制品。将这些样品放置在具有40℃的初始温度的一个表面上，并于23℃以及50％RH下固化，其中有外部施加的水。表5展示了由这些样品配制品形成的样品垫片的机械特性。
表4.样品垫片的特性
Figure BDA0000132583340000131
如表4中所示，由不同水平的催化剂形成的样品的特性展现出相当的机械特性。
根据所描述的方法形成的这些垫片的实施方案有利地展现出令人希望的特性。具体地，这些垫片具有低密度以及优异的机械特性。此外，该泡沫在环境温度下以令人希望地低的固化时间固化。
在一个第一实施方案中，一种形成密封件的方法包括：由一种一组份聚氨酯前体制备一种泡沫；将该泡沫施于一个物品的表面；并且与泡沫同时施加水。该泡沫固化形成一种具有的密度不大于350kg/m3的粘至该物品的垫片。
在该第一实施方案的一个实例中，固化泡沫包括在环境条件下、在没有人为的环境湿度时进行固化。
在该第一实施方案的另一个实例中，施加水包括将水施于该物品并且将泡沫施加在水上，或者将水施加在泡沫上，或单独地喷雾水。
在该第一实施方案的另一个实例中，该泡沫具有不大于20分钟的消粘固化时间，如不大于15分钟。在一个另外的实例中，该泡沫具有不大于30分钟的完全固化时间，如不大于20分钟。
在该第一实施方案的一个实例中，该一组份聚氨酯前体具有的在40℃下测量的粘度为30Pa-s至250Pa-s，如30Pa-s至200Pa-s。
在该第一实施方案的另一个实例中，制备该泡沫包括以该泡沫的至少5vol％(如以至少10vol％)的一种惰性气体来制备该泡沫。
在该第一实施方案的一个另实例中，该密度不大于300kg/m3。
在该第一实施方案的另一个的实例中，催化剂的量是在0.6wt％到1.8wt％的范围内，如在0.8wt％到1.8wt％的范围内。
在该第一实施方案的一个实例中，该泡沫具有的H/W参数为至少0.3，如至少0.4、或至少0.5。该H/W参数可以是不大于2.0。
在该第一实施方案的另一个实例中，该垫片具有的肖氏00硬度是在30至60的范围内，如在40至50的范围内。在该第一实施方案的一个另外的实例中，该垫片具有的水吸收参数是不大于15，如不大于10。
在该第一实施方案的另一个实例中，该垫片具有的伸长率为至少70％，如至少85％、或至少100％。在另一个实例中，该垫片具有的拉伸强度为至少15N/cm2。该垫片可以具有20N/cm2至40N/cm2范围内的30％压缩处的偏转力。
在一个第二实施方案中，一种形成垫片的方法包括：将水施加在一个部件的凹槽中；将包含一种一组份聚氨酯的泡沫分配在该凹槽中，该泡沫包括量值为0.2wt％至2.0wt％的一种催化剂；并且将水施加在所分配的泡沫上。该泡沫固化形成一种具有的密度不大于350kg/m3的垫片。
在该第二实施方案的一个实例中，固化泡沫包括在环境条件下、在没有人为的环境湿度时进行固化。在该第二实施方案的另一个实例中，该泡沫具有不大于20分钟的消粘固化时间，如不大于15分钟。在该第二实施方案的另一个实例中，该泡沫具有不大于30分钟的完全固化时间，如不大于20分钟。
在该第二实施方案的又一个的实例中，该方法进一步包括由该一组份聚氨酯制备一种泡沫。制备该泡沫可以包括以至少5vol％的一种惰性气体来制备该泡沫，如以至少10vol％的一种惰性气体。在该第二实施方案的一个实例中，该密度是不大于300kg/m3。
在该第二实施方案的另一个实例中，催化剂的量是在0.6wt％到1.8wt％的范围内，如在0.8wt％到1.8wt％的范围内。
在该第二实施方案的另一个实例中，该泡沫具有的H/W参数为至少0.3，如至少0.4、或至少0.5。该H/W参数是不大于2.0。
在该第二实施方案的又一个的实例中，该垫片具有的肖氏00硬度是在30至60的范围内，如在40至50的范围内。在该第二实施方案的另一个实例中，该垫片具有的水吸收参数是不大于15，如不大于10。
在该第二实施方案的一个实例中，该垫片具有的伸长率为至少70％，如至少85％、或至少100％。在另一个实例中，该垫片具有的拉伸强度为至少15N/cm2。在另一个实例中，该垫片具有20N/cm2至40N/cm2范围内的30％压缩处的偏转力。
在一个第三实施方案中，一种形成密封件的方法包括：将水施于一个部件的表面；在水上施加一种泡沫，该泡沫包括一种一组份聚氨酯；并且在泡沫上施加水。该泡沫固化形成一种具有的密度不大于350kg/m3的粘至该部件表面上的密封件。
在一个第四实施方案中，一个垫片包括一种泡沫，该泡沫含聚氨酯母体的泡沫以及至少0.8wt％的一种催化剂。该泡沫体具有不大于350kg/m3的密度以及一种基本上的闭孔结构。在该第四实施方案的一个实例中，该密度是不大于300kg/m3。
在该第四实施方案的另一个实例中，催化剂的量是在0.8wt％到1.8wt％的范围内。
在该第四实施方案的另一个实例中，该垫片具有的肖氏00硬度是在30至60的范围内。在又一个实例中，该垫片具有的水吸收参数是不大于15。在另一个实例中，该垫片具有的伸长率为至少70％。在另一个实例中，该垫片具有的拉伸强度为至少15N/cm2。在另一个实例中，该垫片具有20N/cm2至40N/cm2范围内的30％压缩处的偏转力。
应注意，并非要求在一般性说明或这些实例中的以上说明的所有这些活动，也不要求一项特定活动的一个部分、并且除了所描述的那些之外可以进行一种或多种另外的活动。仍进一步地，将这些活动列出的顺序并不必须是进行它们的顺序。
在以上的说明书中，参照多个具体的实施方案对这些概念进行了说明。然而，本领域的普通技术人员应理解无需脱离如在以下的权利要求中所给出的本发明的范围即可做出不同的修改和变化。因此，应该在一种解说性的而非一种限制性的意义上看待本说明书和附图，并且所有此类改变均旨在包括于本发明的范围之内。
如在此所用的，术语“包括(comprises)”、“包括了(comprising)”、“包含(includes)”、“包含了(including)”、“具有(has)”、“具有了(having)”或它们的任何其他变形均旨在覆盖一种非排他性的涵盖意义。例如，包括一系列特征的一种工艺、方法、物品或装置并非必须仅限于那些特征，而是可以包括对于该工艺、方法、物品或装置的未明确列出或固有的其他特征。另外，除非有相反意义的明确陈述，“或者”指的是一种包含性的或者而不是一种排他性的或者。例如，条件A或B是通过以下的任一项而得到满足：A是真(或者存在)且B是假(或者不存在)，A是假(或者不存在)且B是真(或者存在)，并且A和B均为真(或者存在)。
同样，使用“一种/一个(a/an)”来描述在此所述的元件和部件。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。这种说法应该被阅读为包括一个或至少一个，并且单数还包括复数、除非它显而易见是另有所指。
以上对于多个具体的实施方案说明了多种益处、其他的优点、以及对问题的解决方案。然而，这些益处、优点、对于问题的解决方案、以及任何一项或多项特征(它们可以致使任何益处、优点、对于问题的解决方案发生或变得更突出)不得被解释为是任何或所有权利要求中的一个关键性的、所要求的、或者必不可少的特征。
在阅读本说明书之后，熟练的技术人员将理解为了清楚起见在多个分离的实施方案的背景下在此描述的某些特征也可以组合在一起而提供在一个单一的实施方案中。与此相反，为了简洁起见，在一个单一的实施方案的背景中描述的多个不同特征还可以分别地或以任何子组合的方式来提供。另外，所提及的以范围来说明的数值包括在该范围之内的每一个值。

Claims (12)

1.一种形成密封件的方法，该方法包括：
由一种一组分聚氨酯前体制备一种泡沫；
将该泡沫施加于一物品的表面上；并且
与该泡沫同时地施加水，该泡沫固化形成一种具有不大于350kg/m3密度的粘至该物品的垫片。
2.如权利要求1所述的方法，其中固化该泡沫包括在环境条件下、在没有人为的环境湿度时进行固化。
3.如权利要求1所述的方法，其中该施加水包括将水施于该物品上并且将该泡沫施加于该水上。
4.如权利要求1所述的方法，其中该施加水包括将水施加在该泡沫上。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该泡沫具有不大于20分钟的消粘固化时间。
6.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该泡沫具有不大于30分钟的完全固化时间。
7.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，该一组份聚氨酯前体具有的在40℃下测量的粘度为30Pa-s至250Pa-s。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中制备该泡沫包括以至少5vol%的一种惰性气体来制备该泡沫。
9.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，该密度是不大于300kg/m3。
10.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该泡沫具有至少0.3的高宽比。
11.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，该垫片具有的肖氏00硬度是在30至60的范围内。
12.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该垫片具有至少70%的伸长率。
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