CN104254554A - 柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

具有阻燃性的柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和包含可与异氰酸酯反应的多元醇的异氰酸酯反应性组分的反应产物。使所述异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和磷杂环戊烯氧化物存在下反应。柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法，包括以下步骤：使所述异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和有效量的磷杂环戊烯氧化物存在下反应而形成阻燃的柔性聚氨酯泡沫体制品。

Description

柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法
公开领域
本发明总体上涉及柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法和阻燃性柔性聚氨酯泡沫体制品。
发明背景
聚氨酯泡沫体显示宽范围的劲度、硬度和密度。一种类型的聚氨酯泡沫体即柔性聚氨酯泡沫体特别可用于为家具制品提供缓冲、支撑和舒适。例如，柔性聚氨酯泡沫体通常结合到家具舒适制品，例如减震垫、垫料、床垫、帽垫和枕头，以及家具支撑制品，例如沙发、双人沙发和椅子中。
柔性聚氨酯泡沫体通常是可燃的，特别是当经历重复压缩和弯曲时，但是可以经配制抵抗小明火点火源。重复的压缩和弯曲通常危害柔性聚氨酯泡沫体的多孔结构。这种现象一般称为挠曲疲劳。因为柔性聚氨酯泡沫体反复受到压缩和弯曲，因而，当用于家具舒适和支撑制品时，随着时间而遭受挠曲疲劳，美国联邦和州法规目前规定了柔性聚氨酯泡沫体的可燃性极限。一种这样的联邦法规49C.F.R.§571.302-标准号302规定了试验车辆例如小客车、多用途客车、卡车和公共汽车中的内部材料，例如柔性聚氨酯泡沫体的燃烧性的要求、试验程序和设备。一种这样的州法规，加州技术公告117，规定了试验装填家具中回弹性填充材料例如柔性聚氨酯泡沫体的阻燃性的要求、试验程序和设备。
制备具有阻燃性和挠性的柔性聚氨酯泡沫体的各种方法是本领域已知的。具有阻燃性的许多现有的柔性聚氨酯泡沫体依靠常规阻燃添加剂的归入。例如，可以包括阻燃添加剂，包括矿物质，例如三水合铝；盐，例如羟甲基磷翁盐；磷化合物；磷酸化酯；和卤代烃或其它卤化化合物，例如包括溴和/或氯的那些。然而，存在与常规阻燃添加剂归入柔性聚氨酯泡沫体相联系的缺点。更具体地说，常规阻燃添加剂是昂贵的，可以使柔性聚氨酯泡沫体的制备/形成复杂，并且可能负面影响用其形成的柔性聚氨酯泡沫体的物理性能。
公开内容综述和优点
本发明阻燃柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法。所述方法包括以下步骤：使异氰酸酯和包含可与异氰酸酯反应的多元醇的异氰酸酯反应性组分在发泡剂和有效量的磷杂环戊烯氧化物存在下反应而形成柔性聚氨酯泡沫体制品。
本发明公开内容还提供具有阻燃性的柔性聚氨酯泡沫体制品。所述柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和磷杂环戊烯氧化物存在下反应的反应产物。所述柔性聚氨酯泡沫体制品满足以下对于阻燃性的两个要求中的至少一个：
(1)所述柔性聚氨酯泡沫体制品当根据49C.F.R.§571.302,标准号302测量时具有小于4英寸/分钟的平均抗烧蚀性；和
(2)在每种情况下，在220℉(104℃)下熟化24小时前后，当根据加州技术公告117第A节第1部分测量时，所述柔性聚氨酯泡沫体制品具有
小于或等于6英寸的平均烧焦长度，和
小于或等于8英寸的最大烧焦长度，和
小于或等于5秒的平均续燃时间，和
小于或等于10秒的最大续燃时间，和
小于或等于15秒的平均余辉时间。
本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品显示优异的阻燃性和与制备相联系的降低的材料和加工成本。此外，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品显示优异的舒适和支撑性能。
公开内容的详细描述
本公开内容包括阻燃柔性聚氨酯泡沫体制品的制备方法和阻燃的柔性聚氨酯泡沫体制品。所述柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和磷杂环戊烯氧化物存在下的反应产物。所述柔性聚氨酯泡沫体尤其适于在家具制品如减震垫、垫料、床垫中提供缓冲、支撑和舒适性。然而，不言而喻的是，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品可以具有超出家具制品的应用，如用于车辆的噪音、振动和颤动(NVH)降低用制品。
本公开内容描述了包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的聚氨酯体系。通常，以两种或更多种离散的组分，例如异氰酸酯和异氰酸酯反应性(或树脂)组分，即作为下文描述的二组分(或2K)体系提供所述体系。不言而喻，本文所使用的术语“异氰酸酯和树脂组分”仅仅是为了建立所述体系的各组分的布局基点，并建立重量份基础。因而，不应该理解为将本发明限制到仅2K体系。例如，所述体系的各组分都可以保持彼此不同。
本文所使用的术语“柔性聚氨酯泡沫体”表示一类柔性聚氨酯泡沫体，并代表与硬质聚氨酯泡沫体相反。柔性聚氨酯泡沫体通常是多孔的，具有开孔，而硬质聚氨酯泡沫体通常是非多孔的，具有闭孔并且没有橡胶状特性。特别地，柔性聚氨酯泡沫体是挠性有孔产品，其根据ASTM D3574-03的定义，在200mm×25mm×25mm的试样在18-29℃的温度以5秒内1圈的均匀速率围绕25mm直径的心轴弯曲时不会破裂。
此外，多元醇的选择影响柔性聚氨酯泡沫体的劲度。柔性聚氨酯泡沫体典型地由重均分子量为约1,000-约10,000g/mol和羟基值为约10-约200mg KOH/g的多元醇制造。相对照而言，硬质聚氨酯泡沫体典型地由重均分子量为约250-约700g/mol和羟基值为约300-约700mgKOH/g的多元醇制造。另外，与硬质聚氨酯泡沫体相比，柔性聚氨酯泡沫体通常包含更多的氨基甲酸酯连接基，而与柔性聚氨酯泡沫体相比，硬质聚氨酯泡沫体可包含更多的异氰脲酸酯连接基。此外，柔性聚氨酯泡沫体典型地由低官能度(f)引发剂，即，f<4，如二丙二醇(f＝2)或甘油(f＝3)制造。比较而言，硬质聚氨酯泡沫体典型地由具有高官能度引发剂的多元醇，即，f≥4，如曼尼希碱(f＝4)，甲苯二胺(f＝4)、山梨糖醇(f＝6)、或蔗糖(f＝8)制造。此外，如本领域已知的那样，柔性聚氨酯泡沫体典型地由基于甘油的聚醚多元醇制造，而硬质聚氨酯泡沫体典型地由产生三维交联的有孔结构的多官能多元醇制造，从而提高硬质聚氨酯泡沫体的劲度。最后，虽然柔性聚氨酯泡沫体和硬质聚氨酯泡沫体都包括多孔结构，但与硬质聚氨酯泡沫体相比，柔性聚氨酯泡沫体典型地包含更多的开孔壁，这在施加力时允许空气穿过柔性聚氨酯泡沫体。因此，柔性聚氨酯泡沫体典型地在压缩后恢复形状。相对照而言，硬质聚氨酯泡沫体典型地包括更多的闭孔壁，这在施加力时限制了空气流过硬质聚氨酯泡沫体。因此，柔性聚氨酯泡沫体典型地可用于缓冲和支撑应用，例如家具用舒适和支撑制品，而硬质聚氨酯泡沫体典型地可用于需要热绝缘的应用，例如电器和建筑面板。
如上所述，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的反应产物。不言而喻，一种或多种异氰酸酯可以与异氰酸酯反应性组分反应而形成柔性聚氨酯泡沫体制品。还不言而喻的是，所述异氰酸酯不限于任何特定异氰酸酯类，例如异氰酸酯可以包括单体异氰酸酯、聚合物异氰酸酯和它们的混合物。另外，异氰酸酯可以包括预聚物，例如与过量异氰酸酯反应的多元醇。典型地，异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)，例如2,4’-TDI和2,6’-TDI。
如上所述，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的反应产物。异氰酸酯反应性组分包括可与异氰酸酯反应的多元醇。不言而喻，异氰酸酯反应性组分可以包括一种或多种多元醇。典型地，异氰酸酯反应性组分包括多元醇的组合。多元醇包括一个或多个OH官能团，典型地，至少两个OH官能团。多元醇典型地包括常规多元醇，例如聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。其它适合的多元醇包括，但不限于，生物多元醇，例如大豆油、蓖麻油、大豆蛋白、菜籽油等，和它们的组合。
在一个实施方案中，异氰酸酯反应性组分包括聚醚多元醇。对于本发明目的适合的聚醚多元醇包括，但不限于，通过使环状氧化物，例如氧化乙烯(EO)、氧化丙烯(PO)、氧化丁烯(BO)或四氢呋喃在多官能化引发剂存在下聚合获得的产物。适合的引发剂化合物含有多个活性氢原子，并包括水、丁二醇、乙二醇、丙二醇(PG)、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、苯基二胺、二苯基甲烷二胺、乙二胺、环己烷二胺、环己烷二甲醇、间苯二酚、双酚A、甘油、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇和它们的组合。
其它适合的聚醚多元醇包括聚醚二醇和三醇，例如聚氧化丙烯二醇和三醇和通过将氧化乙烯和氧化丙烯同时或顺序加成到二-或三官能化引发剂上获得的聚(氧化乙烯-氧化丙烯)二醇和三醇。还可以使用具有约5-约90wt％的氧化乙烯含量的共聚物，基于多元醇组分的重量，其中所述多元醇可以是嵌段共聚物、无规/嵌段共聚物或无规共聚物。还有的其它适合的聚醚多元醇包括通过四氢呋喃的聚合获得的聚四亚甲基二醇。
在一个实施方案中，聚醚多元醇是聚醚三醇。在这个实施方案中，聚醚三醇具有20-90，更通常40-70，最通常50-60mg KOH/g的羟值。此外，这一实施方案的聚醚三醇通常具有1,000-10,000，更通常2,000-6,000，最通常2,500-3,500g/mol的重均分子量。在这个实施方案中，聚醚多元醇通常按大于10，更通常大于50，更加通常75-100，最通常85-100重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
在另一个实施方案中，异氰酸酯反应性组分包括接枝多无醇。接枝多无醇是与载体多元醇化学接枝的分散的聚合物固体。更具体地说，异氰酸酯反应性组分的接枝多无醇包括载体多元醇和共聚合的苯乙烯和丙烯腈的颗粒，其中共聚合的苯乙烯和丙烯腈的颗粒分散在载体多元醇中，如下面更详细提出那样。接枝多无醇通常具有2-4，更通常2.5-3.5的标称官能度并通常具有10-100，更通常15-50，最通常20-35mg KOH/g的羟值。
通常，接枝多无醇的载体多元醇是聚醚多元醇。载体多元醇可以是本领域中任何已知的聚醚多元醇并优选充当分散的共聚合苯乙烯和丙烯腈颗粒的连续相。即，共聚合苯乙烯和丙烯腈颗粒分散在载体多元醇中而形成分散体，即形成接枝多无醇。共聚合苯乙烯和丙烯腈的颗粒通常按10-70，更通常15-60，最通常20-55重量份的量分散在载体多元醇中，基于100重量份接枝多无醇。
如果存在，接枝多无醇通常按5-100，更通常10-90，最通常15-80重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
在又一个实施方案中，异氰酸酯反应性组分包括接枝多无醇和具有大于2的官能度和15-100，更通常20-50，最通常25-35mg KOH/g的羟值的聚醚多元醇。这一实施方案的聚醚多元醇的一个非限制性实例是伯羟基封端聚醚三醇。如果存在，聚醚多元醇通常按5-100，更通常10-75，最通常15-45重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。如果接枝多无醇和聚醚多元醇都存在于异氰酸酯反应性组分中，则它们通常按1:2-6:1，更通常1:1-5:1，最通常2:1-4:1的比例存在。
异氰酸酯反应性组分通常包括一种或多种交联剂。当在异氰酸酯反应性组分中使用时，交联剂一般允许柔性聚氨酯泡沫体的共聚物链段之间的相分离。即，柔性聚氨酯泡沫体通常同时包括硬质脲共聚物链段和柔性多元醇共聚物链段。交联剂通常将硬质脲共聚物链段化学和物理连接到柔性多元醇共聚物链段上。因此，交联剂通常存在于异氰酸酯反应性组分中以改进硬度，增加稳定性，和降低柔性聚氨酯泡沫体的收缩率。适合的交联剂的一个非限制性实例是二乙醇胺。
异氰酸酯反应性组分还通常包含一种或多种催化剂。催化剂通常存在于异氰酸酯反应性组分中以催化异氰酸酯和多元醇之间的反应。不言而喻的是，催化剂通常在异氰酸酯和多元醇之间的放热反应中没有被消耗。更具体地说，催化剂通常参与放热反应，但是在该放热反应中不被消耗。催化剂可以包括本领域中已知的任何适合的催化剂或催化剂混合物。适合的催化剂的实例包括，但不限于，凝胶催化剂，例如在二丙二醇中的胺催化剂；发孔剂，例如在二丙二醇中的双(二甲氨基乙基)醚；和金属催化剂，例如锡、铋、铅等。
异氰酸酯反应性组分还通常包含一种或多种表面活性剂。表面活性剂通常支持发泡剂和多元醇的均化并调节聚氨酯泡沫体的孔结构。表面活性剂可以包括本领域中已知的任何适合的表面活性剂或表面活性剂混合物。适合的表面活性剂的非限制性实例包括各种有机硅表面活性剂，磺酸的盐，例如油酸、硬脂酸、十二烷基苯或二萘甲烷二磺酸和蓖麻油酸的碱金属和/或铵盐，泡沫体稳定剂例如硅氧烷氧化烯共聚物及其它有机聚硅氧烷，乙氧基化的烷基-酚，乙氧基化的脂肪醇，链烷烃油，蓖麻油，蓖麻油酯，和蓖麻油酸酯，和孔调节剂，例如链烷烃、脂肪醇和二甲聚硅氧烷。表面活性剂的一个特定的非限制性实例是有机硅二醇共聚物。
异氰酸酯反应性组分可以任选地包括一种或多种添加剂。用于本公开内容目的的适合的添加剂包括，但不限于，扩链剂，链终止剂，加工添加剂，粘合促进剂，抗氧化剂，消泡剂，抗泡剂，水清除剂，分子筛，煅制氧化硅，紫外光稳定剂，填料，触变剂，有机硅，着色剂，惰性稀释剂和它们的组合。如果包括，添加剂可以按各种量包括在异氰酸酯反应性组分中。
异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂存在下反应而形成柔性聚氨酯泡沫体。发泡剂可以是物理发泡剂，化学发泡剂，或物理发泡剂和化学发泡剂的组合。
术语物理发泡剂是指不会与异氰酸酯和/或异氰酸酯反应性组分化学反应的发泡剂。物理发泡剂可以是气体或液体。液体物理发泡剂通常当加热时蒸发成气体，并通常当冷却时恢复成液体。
术语化学发泡剂是指与异氰酸酯或其它组分化学反应释放用于发泡的气体的发泡剂。化学发泡剂的一个特定的非限制性实例是水。
发泡剂通常按约0.5-约20重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
回顾来说，所述柔性聚氨酯泡沫体制品包含异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和磷杂环戊烯氧化物存在下的反应产物。不言而喻，异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分可以在发泡剂和一种或多种磷杂环戊烯氧化物存在下反应而形成柔性聚氨酯泡沫体制品。磷杂环戊烯氧化物的适合的非限制性实例包括磷杂环戊烯氧化物例如3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物(MPPO)、1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-1-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、1-乙基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯-1-氧化物、它们的3-磷杂环戊烯异构体和3-甲基-1-乙基-2-磷杂环戊烯氧化物(MEPO)。
一种尤其适合的磷杂环戊烯氧化物是由以下结构表示的MPPO：
另一种尤其适合的磷杂环戊烯氧化物是由以下结构表示的MEPO：
虽然异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯化学反应形成聚氨酯，但是磷杂环戊烯氧化物还催化异氰酸酯中存在的异氰酸酯之间的化学反应而形成碳二亚胺结构部分。因而，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品的聚氨酯具有碳二亚胺官能度。不希望受到理论束缚，据信柔性聚氨酯泡沫体制品的聚氨酯的碳二亚胺官能度对柔性聚氨酯泡沫体制品赋予优异的阻燃性，原因在于碳二亚胺官能团的热稳定性。值得注意的是，磷杂环戊烯氧化物不负面影响柔性聚氨酯泡沫体制品的物理性能。一旦本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品形成并暴露于过度的热或火焰中，则进一步相信所述柔性聚氨酯泡沫体制品内的磷杂环戊烯氧化物进一步催化还降低聚氨酯泡沫体制品的燃烧性的额外的化学反应。因而，磷杂环戊烯氧化物促进具有显示优异阻燃性的碳二亚胺官能度的聚氨酯的形成，并形成原位具有阻燃性和优异物理性能的柔性聚氨酯泡沫体制品。
令人惊奇地，在聚氨酯泡沫体制品形成期间较小量磷杂环戊烯氧化物的使用是改进柔性聚氨酯泡沫体制品阻燃性的有效量。因此，磷杂环戊烯氧化物通常按0.05-6.0，更通常0.07-2.0，最通常0.09-1.2wt％的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于异氰酸酯反应性组分的100wt％。或者，磷杂环戊烯氧化物通常按0.05-6.0，更通常0.07-2.0，最通常0.09-1.2重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
异氰酸酯反应性组分还可以包括一种或多种溶剂。溶剂可以是本领域中已知的任何溶剂。通常，将溶剂与磷杂环戊烯氧化物混合而形成混合物。如果与磷杂环戊烯氧化物混合形成混合物，则所述溶剂通常按至多90，更通常25-80，最通常约40-约70重量份的量包括在混合物中，基于100重量份混合物。如果包括，混合物通常按0.05-6.0，更通常0.07-3.2，最通常0.3-1.6wt％的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于异氰酸酯反应性组分的100wt％。或者，混合物通常按0.05-6.0，更通常0.07-3.2，最通常0.3-1.6重量份的量存在于异氰酸酯反应性组分中，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
在一个实施方案中，溶剂是磷酸烷基酯。不希望受到理论束缚，据信磷酸烷基酯与磷杂环戊烯氧化物结合帮助催化异氰酸酯的异氰酸酯之间的化学反应而形成碳二亚胺，即形成具有碳二亚胺官能度和优异阻燃性的聚氨酯。换言之，据信磷酸烷基酯当与磷杂环戊烯氧化物结合用于形成聚氨酯泡沫体制品时对聚氨酯泡沫体制品的阻燃性提供协同效应。磷酸烷基酯的一种适合的非限制性实例是磷酸三乙酯(TEP)，其由以下结构表示：
在一个特定的实施方案中，3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物和TEP按1:10-10:1，更通常1:5-3:1，最通常1:3-1:1的重量比存在。
在一个实施方案中，所述异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分基本上不含常规阻燃添加剂。因而，这一实施方案的柔性聚氨酯泡沫体基本上不含常规阻燃添加剂。如本文中所使用的，与柔性聚氨酯泡沫体基本上不含常规阻燃添加剂相关的“基本上不含”是指，柔性聚氨酯泡沫体通常按少于约5.0，更通常少于约1.0，甚至更通常少于约0.5，甚至更通常0重量份的量包含常规阻燃添加剂，基于100重量份用于制备所述柔性聚氨酯泡沫体的所有组分。如上所述，常规阻燃添加剂的实例包括矿物质，如三水合铝；盐，如羟甲基鏻盐；含磷化合物；卤化阻燃添加剂，如卤代烃；和蜜胺胺，其在特定应用中也用作阻燃添加剂。出乎意料地，即使不包含常规阻燃添加剂，所述柔性聚氨酯泡沫体通常仍满足在49C.F.R.§571.302和/或标准号302和加州技术公告117法规，第A节第1部分中给出的阻燃性要求。因为阻燃添加剂通常是昂贵的并且可能将额外的加工步骤导入柔性聚氨酯泡沫体的制备方法，所以这一实施方案的柔性聚氨酯泡沫体相对于常规阻燃聚氨酯泡沫体制造起来是成本有效的。此外，这一实施方案的柔性聚氨酯泡沫体具有优异的舒适和支撑性能。
在另一个实施方案中，异氰酸酯和/或异氰酸酯反应性组分还包含常规阻燃添加剂。在这个实施方案中，优选的常规阻燃添加剂是无卤阻燃添加剂。更具体地说，无卤聚合物/低聚物含磷酯阻燃剂。在这个实施方案中，磷杂环戊烯氧化物的使用急速地降低形成柔性聚氨酯泡沫体制品所要求的常规阻燃剂的量，该柔性聚氨酯泡沫体制品满足49C.F.R.§571.302和/或标准号302和加州技术公告117法规第A节第1部分中给出的阻燃性要求。在这个实施方案中，常规阻燃剂，例如无卤素阻燃剂，通常按少于20，更通常少于15，更加通常少于10，最通常少于7重量份的量存在，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇，且磷杂环戊烯氧化物例如MPPO通常按大于0.2且更通常按0.2-1重量份的量存在，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。因为阻燃添加剂通常是昂贵的并且降低所要求的量，并可能将额外的加工步骤导入柔性聚氨酯泡沫体的制备方法，所以这一实施方案的柔性聚氨酯泡沫体相对于常规阻燃聚氨酯泡沫体制造起来是成本有效的。此外，这一实施方案的柔性聚氨酯泡沫体具有优异的舒适和支撑性能。
如上所述，本公开内容还提供制备具有阻燃性的柔性聚氨酯泡沫体制品的方法。该方法通常包括以下步骤：提供异氰酸酯组分，提供异氰酸酯反应性组分，和提供磷杂环戊烯氧化物。该方法包括以下步骤：使异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在发泡剂和有效量的磷杂环戊烯氧化物存在下反应而形成柔性聚氨酯泡沫体制品。所述多元醇和异氰酸酯通常按90-120，更通常95-110的异氰酸酯指数反应。术语异氰酸酯指数定义为异氰酸酯中的NCO基与异氰酸酯反应性组分中的羟基之比乘以100。本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体可以通过将异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分在室温下或在略微升高的温度，例如15-30℃下混合形成混合物而制备。在某些其中在模具中制备柔性聚氨酯泡沫体的实施方案中，不言而喻的是，可以将异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分混合形成混合物，然后将该混合物布置在模具中。例如，可以将混合物倒入开放模具中或可以将混合物注入封闭模具中。或者，可以在模具内将异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分混合形成混合物。在这些实施方案中，在柔性聚氨酯发泡反应完成后，柔性聚氨酯泡沫体取得了模具的形状。柔性聚氨酯泡沫体可在例如低压模制机、低压板料(slabstock)传输系统、高压模制机(包括多组件机)、高压板料传输系统中制备和/或通过手动混合制备。
在某些实施方式中，柔性聚氨酯泡沫体在板料传输系统中制备或放置，这通常形成具有伸长的矩形或圆形形状的柔性聚氨酯泡沫体。在板料传输系统中制造该柔性聚氨酯泡沫体是尤其有利的，这归因于优异的柔性聚氨酯泡沫体可加工性。如本领域已知的那样，板料传输系统通常包括用于混合各个组分例如异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的机械混合头，用于容纳柔性聚氨酯发泡反应的槽，用于柔性聚氨酯泡沫体升起和固化的移动输送器，和用于将膨胀的柔性聚氨酯泡沫体引导到移动输送器的落板单元。
本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体通常具有1.0-约4.0，更通常1.5-2.5磅/立方英尺的密度。出乎意料地，尽管具有这样的密度，但是所述柔性聚氨酯泡沫体仍满足49C.F.R.§571.302,标准号302和加州技术公告117法规中给出的要求。49C.F.R.§571.302,标准号302和加州技术公告117法规各自特意地以全文引入本文作为参考。
至于抗烧蚀性试验，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品当根据49C.F.R.§571.302,标准号302测量时通常显示小于4，更通常小于3，更加通常小于1，最通常0英寸/分钟的平均抗烧蚀性。
至于阻燃性试验，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品通常显示优异的阻燃性并满足加州技术公告117法规的要求。加州技术公告117的垂直明火试验(第A节，第1部分)测试烧焦长度，即从柔性聚氨酯泡沫体的火焰暴露端燃烧到所得的空隙区的上缘的距离，和燃烧持续时间，即在移除明火后柔性聚氨酯泡沫体呈现火焰的时间量。因而，垂直明火试验的结果记录为烧焦长度和燃烧持续时间。如下面更详细描述的那样，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体当将所述柔性聚氨酯泡沫体用于家具舒适和支撑制品时显示最小烧焦长度量(即使有的话)并持续燃烧最小时间量，从而使燃烧伤害的风险最小化。
更具体地说，当根据加州技术公告117法规第A节，第1部分试验时，所述柔性聚氨酯泡沫体制品在每种情况下，在220℉(104℃)下熟化24前后：
(1)通常显示小于或等于6，更通常1，更加通常0.5，最通常0英寸的平均烧焦长度；和
(2)通常显示小于或等于8，更通常1，更加通常0.5，最通常0英寸的最大烧焦长度；和
(3)通常显示小于或等于5，更通常4，最通常3秒的平均续燃时间；和
(4)通常显示小于或等于10，更通常8.5，最通常3.5秒的最大续燃时间；和
(5)通常显示小于或等于15，更通常小于10，更加通常小于5，更加通常小于1，最通常0秒的平均余辉时间。
换言之，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品在220℉(104℃)熟化24小时前后试验时通常显示上述性能(1)至(5)。
另外，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体制品通常满足加州技术公告117法规第D节中规定的焖烧过滤试验的要求。
因而，所述柔性聚氨酯泡沫体最小化了由家具制品暴露于明火，如蜡烛、火柴或点烟器中而引起的燃烧伤害的风险。此外，本公开内容的柔性聚氨酯泡沫体不仅显示优异的阻燃性，而且还显示优异的舒适和支撑性能，例如挠性、稳定性和耐久性此外还显示优异的物理性能例如拉伸强度、伸长率、压缩变定和空气流。
例如，所述柔性聚氨酯泡沫体制品通常显示根据ASTM D3574的优异的压缩变定。压缩变定是柔性聚氨酯泡沫体在压缩后由于柔性聚氨酯泡沫体内多孔结构的弯曲或坍塌造成的原始高度的部分永久性损失的量度。压缩变定如下测量：将柔性聚氨酯泡沫体压缩90％，即，达到原始厚度的10％或将柔性聚氨酯泡沫体压缩50％，即达到原始厚度的50％，并将柔性聚氨酯泡沫体保持在各种条件下，例如在100％相对湿度下在220℉压缩3小时。柔性聚氨酯泡沫体制品当在158℉熟化22小时时通常具有小于95％，更通常3-80％，最通常10-30％的90％压缩变定。此外，柔性聚氨酯泡沫体制品当在220℉在100％相对湿度下熟化3小时时通常具有小于50％的50％压缩变定。
此外，柔性聚氨酯泡沫体制品当根据ASTM D3574/D737的空气流试验测量孔隙度时通常显示优异的空气流。Frazier空气流试验测量空气穿过柔性聚氨酯泡沫体的容易程度。空气流试验构成自将样品卡持在开口腔室内并产生规定的恒定空气压力差。气流值是维持恒定空气压力差所要求的空气流速(立方英尺/分钟/平方英尺)。所述柔性聚氨酯泡沫体制品通常显示大于100且更通常100-250cfm/ft2的空气流值。
以下实施例旨在说明本公开内容而不视为以任何方式限制本公开内容的范围。
实施例
实施例1-6
实施例1-6是根据本公开内容形成的柔性聚氨酯泡沫体制品。更具体地说，实施例1-6是根据本公开内容形成的高耐性(HR)模塑泡沫体。对比实施例1和2是不根据本公开内容形成的聚氨酯泡沫体制品(HR模塑泡沫体制品)，将它们收入用于对比目的。
现参照表1，描述了包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的一系列聚氨酯体系。表1的聚氨酯体系用来形成实施例1-6和对比实施例1和2。用于形成每种异氰酸酯反应性组分的每种组分的量和类型在下表1中指出，所有值按重量份，基于100重量份每种异氰酸酯反应性组分中存在的总多元醇，即每种组分的重量份没有标准化到100份异氰酸酯反应性组分的总重量。表1还包括使异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯反应形成实施例1-6和对比实施例1和2的异氰酸酯指数。
用具有与其连接的高剪切搅拌叶片的钻头压机将实施例1-6和对比实施例1和2的异氰酸酯反应性组分中的每一种混合形成反应混合物。更具体地说，按100的异氰酸酯指数和435/185的混合比将异氰酸酯反应性组分中的每一种(在约75℉的温度下)和异氰酸酯(在约75℉的温度下)混合。
接着，将反应混合物沉积到模具中并反应形成15×15×4英寸聚氨酯泡沫体块，它们中每一个重量约500克。因而，形成实施例1-6和对比实施例1和2的聚氨酯泡沫体。用5分钟的脱模时间和大致40秒的排气时间形成实施例1-6和对比实施例1和2。一旦模塑，就固化实施例1-6和对比实施例1和224–48小时。然后将实施例1-6和对比实施例1和2切割成样品用于各种试验，以确定各种舒适和支撑性能的值，即物理性能和燃烧性能，它们的结果也包括在表1中。
对样品进行试验以确定根据ASTM D3574在25℃和50％相对湿度下的密度，以及25％压痕力偏斜(IFD)，和65％IFD。25％IFD定义为使50in2的圆压痕器针头引入样品达样品厚度25％的距离所需的以磅表示的力的量。类似地，65％IFD定义为使该压痕器针头引入样品达样品厚度65％的距离所需的以磅表示的力的量。
还根据ASTM D3574测试样品的拉伸强度、撕裂强度和伸长率。拉伸强度、撕裂强度和伸长率性能描述柔性聚氨酯泡沫体在制造或装配操作期间承受处理的能力。具体来说，拉伸强度是将柔性聚氨酯泡沫体拉伸到断裂点所需的以lbs/in2表示的力。撕裂强度是在裂口或断裂开始后使柔性聚氨酯泡沫体中裂缝持续所需的力的量度，并且以lbs/in(ppi)表示。最后，伸长率是柔性聚氨酯泡沫体在断裂前从原始长度拉伸的百分比的量度。
如下根据ASTM D3574测量样品的回弹性：将钢球从参比高度落至样品上，并测量球回弹的峰值高度。球回弹的峰值高度(以参比高度的百分比表示)是回弹性。
还根据ASTM D3574评价样品的压缩变定。压缩变定是柔性聚氨酯泡沫体在压缩后由于柔性聚氨酯泡沫体内多孔结构的弯曲或坍塌造成的原始高度的部分永久性损失的量度。如下测量压缩变定：将柔性聚氨酯泡沫体压缩90％，即，达到原始厚度的10％，并将该柔性聚氨酯泡沫体在该压缩下在70℃保持22小时。此外，对于压缩变定50％柔性聚氨酯泡沫体还经历潮湿熟化。潮湿熟化是在122℉100％相对湿度下保持22小时条件下的加速熟化试验方法。
此外，根据ASTM D3574和D737的Frazier空气流/空气流试验测量样品的孔隙度。Frazier空气流试验测量空气穿过柔性聚氨酯泡沫体的容易程度。空气流试验构成自将样品卡持在开口腔室内并产生规定的恒定空气压力差。Frazier气流值是维持恒定空气压力差所要求的空气流速(立方英尺/分钟/平方英尺)。换言之，空气流值是沿着2.75直径样品维持125Pa的恒定空气压力差在标准温度和压力下所要求的空气体积/秒。空气流(立方英尺/分钟)是穿过柔性聚氨酯泡沫体的空气流。
另外，根据ASTM D3574C J2，D3574-11“Standard Test Methodsfor Flexible Cellular Materials—Slab,Bonded,and MoldedUrethane Foams”试验C-在100％RH下熟化5小时(熟化试验-蒸汽高压釜试验)和在120℃(250℉)下熟化5小时(122.1.2程序J2)之后的压缩力挠曲试验测试样品的硬度。值以保持的原始值的％报道。
重要地，还评价样品的燃烧性。试验每种样品以确定根据49C.F.R.§571.302,标准号302的适应性。还试验每种样品以确定根据加州技术公告117法规，第A节第1部分要求，即垂直明火试验的适应性。具体来说，垂直明火试验测量在移除明火后样品显示火焰的时间量，即燃烧持续时间。对于垂直明火试验，将样品垂直悬挂在燃烧器之上0.75英寸，并将火焰垂直施加到样品下边缘中央处12秒。垂直明火试验的结果记录为(1)烧焦长度，即，样品的火焰暴露端到所得空隙区的上边缘的长度和(2)燃烧持续时间，即在暴露到火焰中后样品发射火焰和/或落下碎片的时间。对原始的和热熟化调理的样品进行垂直明火试验。
表1
多元醇A是具有20-40mg KOH/g的羟值的伯羟基封端聚醚多元醇。
多元醇B是包括大致43％丙烯腈/苯乙烯共聚物并具有15-35mgKOH/g的羟值的接枝聚醚三醇。
交联剂是二乙醇胺。
催化剂A是胺催化剂。
催化剂B是70wt％双(2-二甲氨基乙基)醚和30wt％二丙二醇的溶液。
表面活性剂A是有机硅二醇共聚物。
磷杂环戊烯氧化物A是3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物(MPPO)。
磷杂环戊烯氧化物B是包含23.9重量份MPPO和76.1重量份磷酸三乙酯(TEP)的溶液。
溶剂是TEP。
发泡剂A是水。
异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯。
现参照表1，实施例1-6的柔性聚氨酯泡沫体在没有添加常规阻燃添加剂的情况下显示优异的阻燃性。此外，实施例1-6的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的舒适和支撑性能。事实上，实施例2-5的阻燃性是尤其好的且实施例分别仅包括0.1，0.2，0.4和0.8重量份磷杂环戊烯氧化物，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。因此，最小量的磷杂环戊烯氧化物显著地影响实施例2-5的柔性聚氨酯泡沫体的阻燃性。
实施例7-21
实施例7-21是根据本公开内容形成的柔性聚氨酯泡沫体制品。更具体地说，实施例7-21是根据本公开内容形成的常规板坯原料泡沫体。对比实施例3-14是非根据本公开内容形成的柔性聚氨酯泡沫体制品(常规板坯原料泡沫体制品)。当然，包括对比实施例3-14用于对比目的。
现参照表2-5，描述了包括异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯的一系列聚氨酯体系。表2-5的聚氨酯体系用来形成实施例7-21和对比实施例3-14。用于形成每种异氰酸酯反应性组分的每种组分的量和类型在下表2-5中指出，所有值按重量份，基于100重量份每种异氰酸酯反应性组分中存在的总多元醇，即每种组分的重量份没有标准化到100份异氰酸酯反应性组分的总重量。表2-5还包括使异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯反应形成实施例7-21和对比实施例3-14的异氰酸酯指数。
实施例7-21和对比实施例3-14的异氰酸酯反应性组分中的每一种是经由高剪切混合器(具有高剪切搅拌叶片的可变速度混合器)的配混物以形成反应混合物。更具体地说，将异氰酸酯反应性组分中的每一种(在约75℉的温度下)混合并一旦混合就与异氰酸酯(在约75℉的温度下)混合，并在110的异氰酸酯指数下手工混合。
接着，将反应混合物沉积到5-加仑桶内衬中并反应形成实施例7-21和对比实施例3-14的聚氨酯泡沫体。然后将实施例7-21和对比实施例3-14切割成样品用于各种试验，以确定各种舒适和支撑性能的值，即物理性能和燃烧性能，它们的结果也包括在下表2-5中。
表2
多元醇C是具有56mg KOH/g的羟值的聚醚三醇。
添加剂A是97％甲酸甲酯3％甲醇的溶液。
表面活性剂B是烷基-侧挂有机有机硅表面活性剂。
催化剂C是辛酸亚锡。
阻燃剂A是无卤素聚合物/低聚物含磷酯阻燃剂。
现参照表2，实施例7和8的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的阻燃性。在实施例7和8中添加仅仅1.42份磷杂环戊烯氧化物B(0.34份MPPO)允许在使用阻燃剂A(常规无卤素阻燃剂添加剂)时减少50％，而仍然满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的平均持续燃烧(<5sec)和平均烧焦长度(<6in)。和实施例7和8形成对比，包括6份阻燃剂A但是没有MPPO的对比实施例5和8不满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的标准。此外，实施例7和8的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的舒适和支撑性能。因此，最小量的磷杂环戊烯氧化物降低达到加州技术公告117法规第A节，第1部分下的阻燃性所要求的常规阻燃添加剂的量，并不会负面影响实施例7和8的柔性聚氨酯泡沫体的优异的舒适和支撑性能。
表3
现参照表3，实施例9和10的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的阻燃性。值得注意的是，在实施例9和10中添加仅仅1.42份磷杂环戊烯氧化物B(0.34份MPPO)允许在使用阻燃剂A(常规阻燃添加剂)时减少50％，而仍然满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的平均持续燃烧(<5sec)和平均烧焦长度(<6in)。和实施例9和10形成对比，包括6份阻燃剂A但是没有MPPO的对比实施例11和14不满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的标准。此外，实施例9和10的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的舒适和支撑性能。因此，最小量的磷杂环戊烯氧化物降低达到加州技术公告117法规第A节，第1部分下的阻燃性所要求的常规阻燃添加剂的量，并不会负面影响实施例9和10的柔性聚氨酯泡沫体的优异的舒适和支撑性能。
表4
现参照表4，用2个水平的磷杂环戊烯氧化物B分别0.89份(0.21份MPPO)和0.35份(0.08份MPPO)形成实施例11-18的柔性聚氨酯泡沫体。因而，虽然添加MPPO改进这一特定聚氨酯泡沫体系的平均持续燃烧和平均烧焦长度，但是要求大于约0.2份的MPPO量以满足加州技术公告117法规第A节，第1部分所要求的平均持续燃烧(<5sec)和平均烧焦长度(<6in)要求。
表5
磷杂环戊烯氧化物C是在TEP中的80％粗MPPO。
现参照表5，实施例20和21的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的阻燃性。值得注意的是，在实施例20中添加仅仅0.4份磷杂环戊烯氧化物C(0.3份MPPO)允许在使用阻燃剂A(常规阻燃添加剂)时减少50％，而仍然满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的平均持续燃烧(<5sec)和平均烧焦长度(<6in)标准。作为例外，实施例19不满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的平均烧焦长度(<6in)标准，很可能由于其低的空气流值。和实施例20和21形成对比，包括6份阻燃剂A但是没有MPPO的对比实施例8和11不满足加州技术公告117法规第A节，第1部分中给出的标准。此外，实施例20和21的柔性聚氨酯泡沫体显示优异的舒适和支撑性能。因此，最小量的磷杂环戊烯氧化物降低达到加州技术公告117法规第A节，第1部分下的阻燃性所要求的常规阻燃添加剂的量，并不会负面影响实施例19和20的柔性聚氨酯泡沫体的优异的舒适和支撑性能。
表6
上表6包括表2-5的数据并给出了具有相似空气流性能的聚氨酯泡沫体制品的对比。一般而言，聚氨酯泡沫体制品的空气流性能影响其阻燃性。实施例7和对比实施例8具有相似的空气流性能并包括6份阻燃剂A。然而，实施例7通过了加州技术公告117法规第A节第1部分下的阻燃性试验，对比实施例8没有。实施例7显示优异的耐燃性，因为它包括0.3份MPPO，对比实施例8显示差的耐燃性，因为它不包括MPPO。
仍参照上表6，实施例8和9和对比实施例11具有相似的空气流性能并包括6份阻燃剂A。然而，实施例8和9通过了加州技术公告117法规第A节第1部分下的阻燃性试验，对比实施例11没有。实施例8和9显示优异的耐燃性，因为它们包括0.3份MPPO，对比实施例11显示差的耐燃性，因为它不包括MPPO。
同样，实施例10和对比实施例14具有相似的空气流性能并包括6份阻燃剂A。然而，实施例10通过了加州技术公告117法规第A节第1部分下的阻燃性试验，对比实施例14没有。实施例10显示优异的耐燃性，因为它包括0.3份MPPO，对比实施例8显示差的耐燃性，因为它不包括MPPO。
考虑到上表6和其中给出的示例性聚氨酯泡沫体的空气流性能，包括最小量的MPPO和最小量的常规阻燃添加剂提供显示加州技术公告117法规第A节，第1部分下的优异阻燃性并具有优异舒适和支撑性能的聚氨酯泡沫体。
应当理解所附权利要求不限于详细描述中所述的特殊的和具体的化合物、组合物或方法，其可以在属于所附权利要求范围内的具体实施方案之间变化。对于其中用于描述不同的实施方案的具体特征或方面的任何马库什基团，应当理解不同的、具体的和/或出乎意料的结果可以获自独立于全部其他马库什成员的各自的马库什的每个成员。马库什基团的每个成员可以依赖于单个的和或组合的，并且为处于所附权利要求范围内的具体的实施方案提供了足够的支持。
还应当理解用于描述本发明不同的实施方案的任何范围和子范围独立的和全部的落入所附权利要求的范围内，和要理解描述和预期了全部的范围包括其中的整数和/或分数值，即使这样的值没有在此明确写出。本领域技术人员容易认可所列举的范围和子范围足以描述和使得本发明不同的实施方案成为可能，并且这样的范围和子范围可以进一步描述为相关的一半、三分之一、四分之一、五分之一等等。仅仅作为一个例子，范围“0.1-0.9”可以进一步描述为下面三分之一，即，0.1-0.3，中间三分之一，即，0.4-0.6，和上面三分之一，即，0.7-0.9，其单个的和全部的处于所附权利要求的范围内，并且可以依赖于单个的和/或组合的，并且为处于所附权利要求范围内的具体的实施方案提供了足够的支持。另外，关于定义或改变范围的语言例如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等，应当理解这样的语言包括了子范围和/或上限或者下限。作为另一例子，范围“至少10”本质上包括了至少10-35的子范围，至少10-25的子范围，25-35的子范围等，并且每个子范围可以依赖于单个的和/或组合的，并且为处于所附权利要求范围内的具体的实施方案提供了足够的支持。最后，处于所公开范围内的单个数字可以依赖于和为处于所附权利要求范围内的具体的实施方案提供了足够的支持。例如，范围“1-9”包括不同的单个整数例如3，以及包括小数点的单个数字(或分数)例如4.1，其可以依赖于和为处于所附权利要求范围内的具体的实施方案提供了足够的支持。
本发明已经以说明性方式进行了描述，并且应当理解已经使用的术语的目的是处于说明性词语的性质，而非限制性的。显然，根据上述教导，本发明的许多改进型和变型是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求书范围内，本发明公开内容可以按所特别描述的以外的方式实践。

Claims (20)

1.制备具有阻燃性的柔性聚氨酯泡沫体制品的方法，所述方法包括以下步骤：使异氰酸酯和包含多元醇的异氰酸酯反应性组分在发泡剂和有效量的磷杂环戊烯氧化物存在下反应而形成所述柔性聚氨酯泡沫体制品，
其中所述柔性聚氨酯泡沫体制品满足以下对于阻燃性的两个要求中的至少一个：
(1)当根据49C.F.R.§571.302,标准号302测量时小于4英寸/分钟的平均抗烧蚀性；和
(2)当根据加州技术公告117第A节第1部分在220℉(104℃)下熟化24小时前后测量时的以下每种情况
小于或等于6英寸的平均烧焦长度，和
小于或等于8英寸的最大烧焦长度，和
小于或等于5秒的平均续燃时间，和
小于或等于10秒的最大续燃时间，和
小于或等于15秒的平均余辉时间。
2.根据权利要求1的方法，其中所述磷杂环戊烯氧化物按0.05-6.0重量份的量存在，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述异氰酸酯和/或异氰酸酯反应性组分还包含小于13重量份的量的无卤素阻燃剂，基于100重量份存在于所述异氰酸酯反应性组分中的总多元醇。
4.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述磷杂环戊烯氧化物包括3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物。
5.根据权利要求4的方法，还包含磷酸三乙酯，其中所述3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物和磷酸三乙酯按1:1-1:10的重量比存在。
6.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述多元醇包含分别按1:2-6:1的重量比存在的接枝多无醇和聚醚多元醇，所述接枝多无醇包括共聚的苯乙烯和丙烯腈并具有20-100mg KOH/g的羟值，所述聚醚多元醇是伯羟基封端的并具有20-100mg KOH/g的羟值。
7.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述多元醇包含具有20-100mg KOH/g的羟值的聚醚三醇。
8.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述异氰酸酯包含甲苯二异氰酸酯和其中所述多元醇和异氰酸酯按约90-约120的异氰酸酯指数反应。
9.根据权利要求1或2的方法，其中所述异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分基本上不含常规阻燃添加剂。
10.具有阻燃性的柔性聚氨酯泡沫体制品，包含以下物质在发泡剂和磷杂环戊烯氧化物存在下反应的反应产物：
异氰酸酯；和
包含多元醇的异氰酸酯反应性组分；
其中所述柔性聚氨酯泡沫体制品满足以下对于阻燃性的两个要求中的至少一个：
(1)当根据49C.F.R.§571.302,标准号302测量时小于4英寸/分钟的平均抗烧蚀性；和
(2)当根据加州技术公告117第A节第1部分在220℉(104℃)下熟化24小时前后测量时的以下每种情况
小于或等于6英寸的平均烧焦长度，和
小于或等于8英寸的最大烧焦长度，和
小于或等于5秒的平均续燃时间，和
小于或等于10秒的最大续燃时间，和
小于或等于15秒的平均余辉时间。
11.根据权利要求10的柔性聚氨酯泡沫体制品，具有当根据49C.F.R.§571.302,标准号302测量时小于1英寸/分钟的平均抗烧蚀性。
12.根据权利要求10或11的柔性聚氨酯泡沫体制品，当根据加州技术公告117第A节第1部分在220℉(104℃)下熟化24小时前后测量时具有：
小于或等于0.5英寸的平均烧焦长度；
小于或等于1英寸的最大烧焦长度；
小于或等于3秒的平均续燃时间；
小于或等于3.5秒的最大续燃时间；和
小于或等于1秒的平均余辉时间。
13.根据权利要求10至12中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中所述磷杂环戊烯氧化物按0.05-6.0重量份的量存在，基于反应形成所述柔性聚氨酯泡沫体制品的所述多元醇的总重量。
14.根据权利要求10至13中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中无卤素阻燃剂按少于13重量份的量存在，基于反应形成所述柔性聚氨酯泡沫体制品的多元醇的总重量。
15.根据权利要求10至14中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中所述磷杂环戊烯氧化物包含3-甲基-1-苯基-2-磷杂环戊烯氧化物。
16.根据权利要求10至15中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，还包含磷酸三乙酯。
17.根据权利要求10至16中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中所述多元醇包含接枝多无醇，所述接枝多无醇包括共聚的苯乙烯和丙烯腈并具有20-100mg KOH/g的羟值。
18.根据权利要求10至17中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中所述多元醇包含伯羟基封端的并具有20-100mg KOH/g的羟值的聚醚多元醇。
19.根据权利要求10至18中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，当根据ASTM D3574测量时，当在158℉下老化22小时具有3-80％的90％压缩变定。
20.根据权利要求10至13中任一项的柔性聚氨酯泡沫体制品，其中所述异氰酸酯和所述异氰酸酯反应性组分基本上不含常规阻燃添加剂。
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