CN104662072A - 粘弹性聚氨酯泡沫 - Google Patents

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Abstract

通过使以下(a)-(e)反应生产粘弹性泡沫：(a)异氰酸酯组分，其包含至少25重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯，单体含量为50-90重量％，(b)异氰酸酯反应性组分，(c)至少一种催化剂，(d)至少一种表面活性剂，和(e)液体二氧化碳。这些泡沫的特征是，落球小于20％。特别优选的泡沫的特征是，95％高度恢复时间大于4秒。

Description

粘弹性聚氨酯泡沫
发明领域
本发明涉及粘弹性聚氨酯泡沫及其制造方法。这些软泡沫适用于多种应用，例如寝具、鞋底、耳塞、和运动防护设备。
技术背景
挠性、粘弹性聚氨酯泡沫(也称为“死”泡沫、“慢恢复”泡沫、“记忆”泡沫或“高阻尼”泡沫)的特征是压缩之后的缓慢、逐渐恢复。虽然粘弹性泡沫的大多数物理性质与常规泡沫类似，但是粘弹性泡沫的回弹性低得多，通常小于约15％。粘弹性泡沫的合适应用利用其形状顺应性、能量衰减性和声音阻尼特性。例如，可将该泡沫用于床垫中以减少压力点，用于运动衬垫或头盔中作为减震器，以及用于汽车内饰中用于隔音。
已采用多种合成方法来制造粘弹性泡沫。配方设计师已改变多元醇、多异氰酸酯、表面活性剂、起泡催化剂、填料(如美国专利第4367259号)、或其他组分的量和类型，以实现具有慢恢复、低回弹、优良柔软度、和适当加工特性的泡沫。但是这些配方的加工窗口经常很窄，这是很不利的。
制造具有优良性质的粘弹性泡沫的最常见方法依赖于寻找聚醚多元醇和其他组分的适当混合物。例如，美国专利第4987156号使用高分子量和低分子量多元醇(它们各自具有至少为2的羟基官能度)的混合物以及固化点小于-20℃的增塑剂实现了柔软、低回弹泡沫。美国专利第5420170号描述了使用包含羟基官能度为2.3-2.8的一种多元醇和官能度为2-3的另一种多元醇的混合物。美国专利第5919395号采取类似方法，使用包含2500-6500分子量的官能度为2.5-6的多元醇和300-1000分子量的官能度为2.5-6的刚性多元醇的多元醇混合物。
具有低至中等密度和硬度的高品质粘弹性泡沫的生产的限制在于，必须使用大量异氰酸酯来与赋予慢恢复特性的低当量多元醇反应，从而化学生成气体(二氧化碳)将泡沫发泡至较低密度。这种含量的异氰酸酯会导致泡沫块中出现高温和变色增大，尤其是当使用TDI时。为了实现较低密度而必须采用的高含量MDI导致粘弹性泡沫具有粗糙手感和不可接受的慢恢复。在用TDI生产常规和高回弹泡沫时通常使用物理发泡剂，例如丙酮、二氯甲烷或加压的液体二氧化碳，从而以降低的块温度实现较低的密度。在用TDI生产粘弹性泡沫时采用这种方法是受限制的，因为泡沫的过度收紧或不稳定性会造成过度软化和缺少加工梯度。提高异氰酸酯指数来抵消发泡剂的软化效应经常导致干瘪(pruning)和无法使用的泡沫。
因此，若能开发生产具有优良的加工梯度并具有优良的物理和机械性质的粘弹性聚氨酯泡沫、尤其是具有低至中等的密度和硬度并具有包括低回弹、慢恢复、和低压缩变定的有利性质平衡的粘弹性泡沫的基于MDI的体系，将是非常有利的。
发明概述
本发明涉及具有慢恢复、低回弹、优良柔软性、和低压缩变定的特征的粘弹性聚氨酯泡沫。
本发明还涉及制造具有慢恢复、低回弹、优良柔软性、和低压缩变定的特征的粘弹性泡沫的方法。
本发明的泡沫是使用异氰酸酯组分生产的，该异氰酸酯组分包含至少25重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯(MDI)。此外，还用至少0.5重量份的液体二氧化碳发泡剂来生产该泡沫，该发泡剂在压力下溶解或分散于该泡沫制剂的异氰酸酯和/或异氰酸酯反应性组分中。在压力下分散于制剂的一种或多种多元醇组分中的液体二氧化碳是加入发泡剂的优选方法。当在分散或溶解的液体二氧化碳发泡剂和表面活性剂和一种或多种催化剂的存在下、在及异氰酸酯指数约为60-110的情况下将这种异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性混合物组合时，得到落球小于20％(按照ASTM D3574-08测试H测定)且95％高度恢复时间(按照ASTM D 3574-08测试M测定)大于4秒的粘弹性聚氨酯泡沫。
发明详述
本发明的粘弹性聚氨酯泡沫可使用多种常规异氰酸酯反应性组分、至少一种催化剂、至少一种表面活化剂(表面活性剂)、满足规定的组成要求的异氰酸酯组分以及在压力下分散或溶解于一种或多种异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯组分中的液体二氧化碳生产。异氰酸酯组分必须包含以该异氰酸酯组分总重量为基准计至少25重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯(MDI)，其由单体二苯基甲烷二异氰酸酯(mMDI)和多聚二苯基甲烷二异氰酸酯(pMDI)组成。异氰酸酯反应性组分可包含含有异氰酸酯反应性基团的任意材料。异氰酸酯反应性组分必须具有至少为1.5、优选至少为2.0的平均官能度以及至少为80、优选至少为110的平均羟值。可包含在本发明的异氰酸酯反应性组分中的合适的异氰酸酯反应性材料的例子包括聚氧化烯多元醇和聚酯多元醇。
多元醇组分可优选为聚氧化烯多元醇组分，该组分任选与诸如羟基官能聚丁二烯、聚酯多元醇、氨基封端的聚醚多元醇之类的其他异氰酸酯反应性聚合物混合。可用的聚氧化烯多元醇包括多种合适引发剂分子的氧化烯加合物。例子包括但并不限于二氢引发剂(dihydric initiator)例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、新戊醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、氢醌、氢醌二(2-羟基-乙基)醚、各种双酚尤其是双酚A和双酚F及其二(羟烷基)醚衍生物、苯胺、各种N-N-二(羟烷基)苯胺、伯烷基胺和各种N-N-二(羟烷基)胺；三氢引发剂例如甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、各种烷醇胺如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、和三丙醇胺；四氢引发剂例如季戊四醇、乙二胺、N,N,N′,N′-四[2-羟基-烷基]乙二胺、甲苯二胺和N,N,N′,N′-四[羟基-烷基]甲苯二胺；五氢引发剂例如各种烷基糖苷，尤其是α-甲基糖苷；六氢引发剂例如山梨糖醇、甘露醇、羟乙基糖苷、和羟丙基糖苷；八氢引发剂例如蔗糖；和更高官能度的引发剂例如各种淀粉和部分水解的基于淀粉的产品，以及含羟甲基的树脂和酚醛清漆树脂例如通过醛(优选甲醛)与苯酚、甲酚、或其他含羟基的芳族化合物的反应制备的那些树脂。
用于生产本发明的粘弹性泡沫的优选聚氧化烯多元醇是数均分子量小于约700的乙二醇、甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、和蔗糖的氧化丙烯-氧化乙烯加合物。
聚合这些多元醇的最常见方法是将氧化物单体通过碱催化加成到多氢引发剂的活性氢基团并随后加成到低聚的多元醇部分。氢氧化钾和氢氧化钠是最常用的碱性催化剂。
本发明中优选类别的聚氧化烯多元醇是用双金属氰化物(DMC)催化剂制造的低不饱和(低单醇)聚(氧化丙烯)或聚(氧化丙烯/氧化乙烯)多元醇。本文所用的聚(氧化丙烯/氧化乙烯)低不饱和多元醇是通过在双金属氰化物催化剂存在下用氧化丙烯或氧化丙烯与氧化乙烯的组合对合适的含氢引发剂化合物进行氧化烷基化而制备的。优选使用双金属氰化物络合催化剂，例如美国专利第5158922号和第5470813号中揭示的那些催化剂，这些专利的内容通过参考全文结合于此，优选当量小于约700道尔顿，更优选当量小于约500道尔顿或更低。除非另外指明，本文中以道尔顿(Da)表示的当量和分子量是数均当量和分子量。在双金属氰化物(DMC)催化剂存在下进行氧化烷基化时，优选避免使用包含强碱性基团如伯胺和仲胺的引发剂分子。此外，使用双金属氰化物络合催化剂时，通常希望对包含之前经氧化烷基化的“单体”引发剂分子的低聚物进行氧化烷基化，或者希望对缓慢加入之前经氧化烷基化的引发剂的单体引发剂进行氧化烷基化。使用DMC催化剂生产低当量多元醇的合适方法见述于美国专利第5689012号、第6077978号和第7919575号以及美国专利申请第2008/0021191号。
多元醇聚合物分散体代表一类可单独使用或作为聚(氧化烯)组分中的一种成分用于生产本发明粘弹性泡沫的聚氧化烯多元醇组合物。多元醇聚合物分散体是聚合物固体在多元醇中的分散体。适用于本发明的多元醇聚合物分散体包括但并不限于PHD和PIPA聚合物改性的多元醇以及苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物多元醇。PHD多元醇包含聚脲在聚醚多元醇中的分散体，其通过二胺和异氰酸酯的聚合作用原位形成，而PIPA(多异氰酸酯加聚)多元醇包含通过烷醇胺与异氰酸酯的反应而形成的聚合物分散体。理论上，本领域中已知的任何基础多元醇都适用于生产聚合物多元醇分散体，但是本文之前所述的聚(氧化烯)多元醇是本发明中优选的。
SAN聚合物多元醇通常通过一种或多种乙烯基单体(优选丙烯腈和苯乙烯)在多元醇(优选聚(氧化烯)多元醇，具有少量的天然或诱发的不饱和度)中的原位聚合作用而制备。制备SAN聚合物多元醇的方法见述于例如美国专利第3304273号、第3383351号、第3523093号、第3652639号、第3823201号、第4104236号、第4111865号、第4119586号、第4125505号、第4148840号和第4172825号、第4524157号、第4690956号、第Re-28715号、和第Re-29118号。如美国申请第12/317563号中所述以较低当量生产的聚合物多元醇特别适用于生产本发明的粘弹性泡沫。
适用于本发明的SAN聚合物多元醇以该SAN聚合物多元醇的总重量为基准计优选具有约3-60重量％、更优选约5-50重量％范围内的聚合物固体含量。如以上本文所述，SAN聚合物多元醇通常通过丙烯腈和苯乙烯的混合物在多元醇中的原位聚合作用而制备。使用时，在多元醇中原位聚合的苯乙烯与丙烯腈之比以该苯乙烯/丙烯腈混合物的总重量为基准计通常在约100：0至0：100重量份、优选在约80：20至0：100重量份的范围内。
PHD聚合物改性的多元醇通常通过异氰酸酯混合物与二胺和/或肼在多元醇(优选聚醚多元醇)中的原位聚合作用而制备。制备PHD聚合物多元醇的方法见述于例如美国专利第4089835号和第4260530号。PIPA聚合物改性的多元醇通常通过异氰酸酯混合物与乙二醇和/或乙二醇胺在多元醇中的原位聚合作用而制备。
适用于本发明的PHD和PIPA聚合物改性的多元醇优选具有以该PHD或PIPA聚合物改性的多元醇的总重量为基准计在约3-30重量％、更优选约5-25重量％范围内的聚合物固体含量。如以上本文中所述，本发明的PHD和PIPA聚合物改性的多元醇可通过异氰酸酯混合物在多元醇(优选聚(氧化烯)多元醇)中的原位聚合来制备，所述异氰酸酯混合物是例如由以该异氰酸酯混合物的总重量为基准计约80重量份的2,4-甲苯二异氰酸酯和以该异氰酸酯混合物的总重量为基准计约20重量份的2,6-甲苯二异氰酸酯组成的混合物。
本文中的术语“聚氧化烯多元醇或聚氧化烯多元醇掺混物”是指全部聚氧化烯聚醚多元醇，无论是不含聚合物分散体的聚氧化烯聚醚多元醇或是一种或多种聚合物分散体的基础多元醇。
异氰酸酯反应性混合物除了多元醇以外还可任选包含少部分的增链剂或交联剂。合适的增链剂包括低分子量二醇和二胺例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、双丙甘醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二胺、1,6-己二醇等及其混合物。合适的交联剂包括三醇和烷醇胺例如三羟甲基丙烷、甘油、山梨糖醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等及其混合物。包含增链剂或交联剂时，其用量以异氰酸酯反应性混合物的量为基准计通常在约0.1-5重量％、优选约0.5-3重量％的范围内。优选的增链剂和交联剂具有小于约300克/摩尔、更优选小于约200克/摩尔的分子量。
用于生产本发明泡沫的多异氰酸酯组分必须包含至少25重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯(MDI)，其由单体的二苯基甲烷二异氰酸酯(mMDI)和多聚的二苯基甲烷二异氰酸酯(pMDI)组成，优选约为40-80重量％，更优选约为100重量％。用于生产本发明泡沫的多异氰酸酯组分(MDI)包含约50-90％的mMDI(15-60％的pMDI)，优选约40-80％、最优选约60-70％的mMDI。约10-85重量％的mMDI、优选约10-40重量％的mMDI、最优选约20-40重量％的mMDI是2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。用于生产本发明泡沫的多异氰酸酯组分中可包含的任选多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯(TDI)、萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、以及用碳二亚胺、酯、脲、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、异氰脲酸酯、缩二脲或其他官能团改性的多异氰酸酯等及其混合物。还可使用异氰酸酯尖端的预聚物和准预聚物，不过并非优选。
通常可调节多异氰酸酯的用量来实现有利的异氰酸酯指数。该用量以异氰酸酯反应性混合物和多异氰酸酯的合并量为基准计通常在约20-45重量％、更优选约25-40重量％的范围内。
NCO指数通常在约70-115的范围内。更优选的指数范围约为80-105。
使用液体二氧化碳作为发泡剂来生产本发明泡沫。通过在压力下分散或溶解于一种或多种异氰酸酯或异氰酸酯反应性组分中来将这种液体二氧化碳引入聚氨酯形成反应混合物中，所述分散或溶解的量以该异氰酸酯反应性组分的重量为基准计约为0.5-10重量％、优选约为1-5重量％、最优选约为1.5-4重量％。在一定的温度和压力条件下引入这种液体二氧化碳，所述条件能确保二氧化碳以液体形式分散或保持溶解于异氰酸酯或异氰酸酯反应性组分中直至将这些组分合并。合适的温度通常约为55-100°F，合适的压力通常大于75psi、优选约为200-1000psi、最优选约为300-700psi。与异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分组合时，允许液体二氧化碳通过受控的压力稀释而回到其气态，从而产生浮泡并起到发泡剂的作用。可使用合适的商用设备来进行这种操作，包括例如来自亨内基(Hennecke)的机械技术、来自佳能湾(Cannon-Viking)的机械技术和来自Beamech集团有限公司(Beamech Group，ltd.)的机械技术。
水和任选的液体二氧化碳的组合是优选的发泡剂。可以在压力下引入额外的氮气以促进气泡成核和发泡效率。也可任选使用其他发泡剂，但是使用这些其他发泡剂不是优选的。可任选使用的发泡剂包括HFC和其他非反应性气体例如二氯甲烷、丙酮等。使用时，相对于每100重量份的异氰酸酯反应性组分，这些任选发泡剂的含量通常小于15重量份。
本发明泡沫在表面活性剂存在下生产，表面活性剂有助于稳定泡沫直至其固化并形成精细且均匀的泡孔结构。合适的表面活性剂是聚氨酯工艺中众所周知的。可商购多种有机硅酮表面活性剂。例子有L-620、L-655和L-635表面活性剂(迈图性能材料公司(Momentive Performance Materials)的产品)，B8244、B 8255和B 2370表面活性剂(赢创工业公司(Evonik industries)的产品)。相对于每100份的异氰酸酯反应性混合物，表面活性剂的用量通常在约0.1-5份、优选约0.2-3份的范围内。
使用至少一种催化剂以催化聚氨酯形成反应。通常为了这个目的同时使用有机胺和有机锡化合物。合适的聚氨酯催化剂是本领域中众所周知的，广泛列表见述于美国专利第5011908号。合适的有机锡催化剂包括羧酸的锡盐和二烷基锡盐。例子包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、油酸亚锡等。辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡是特别优选的。优选的有机胺催化剂是叔胺例如三甲胺、三乙胺、三亚乙基二胺、二(2,2′-二甲基氨基)乙基醚、N-乙基吗啉、二亚乙基三胺等。相对于每100份的异氰酸酯反应性混合物，聚氨酯催化剂的用量通常在约0.001-2份、更优选在约0.05-1份的范围内。
用于生产本发明泡沫的反应混合物可任选包含增塑剂。合适的增塑剂是为泡沫进一步增加柔软度的物质。例子包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二硬脂酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二辛酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯等。使用增塑剂时，其含量以异氰酸酯反应性混合物的量为基准计优选在约0.1-30重量％、更优选在约5-20重量％的范围内。泡沫中还可以常规量包含阻燃剂、抗氧化剂、颜料、染料、填料、和许多其他商用添加剂。
泡沫采用工业中众所周知的方法制备。这些方法可包括连续或不连续的自由起发厚块泡沫工艺和模塑泡沫工艺。连续自由起发厚块是优选的生产工艺。在使用液体二氧化碳发泡剂的典型连续厚块工艺中，使液体二氧化碳保持适合维持其液体形式的温度和压力，然后在约为75-1000psia的压力下计量输入合并多元醇物流中，从而使二氧化碳维持液体或溶解的形式。使多元醇加二氧化碳以及异氰酸酯组分与其他配方化学品通过混合头从而连续地互相混合，然后通入压力稀释装置中，使二氧化碳转化成气体并使混合物产生浮泡。通过维持背压在约50-300psi，使混合头维持正好足以保持二氧化碳为溶解或分散的液体的压力。将反应混合物直接沉积在移动的传送带上。泡沫在沿着传送带移动时进一步膨胀并起发以形成连续的泡沫厚块，将该厚块切成所需长度的块或团用于固化和储存。固化一天或多天之后，可将这些泡沫团切成所需形状用于最终应用。在不连续工艺中，通过混合头将反应物快速混合在一起并通过压力稀释装置。然后将产生了浮泡的混合物沉积在大盒子或其他合适容器中，泡沫在其中进一步发生膨胀以形成具有该容器横向维度的泡沫团。
典型的模塑泡沫工艺通常采用一步式(one-shot)方法，其中将规定量的异氰酸酯物流(“A”侧)与规定量的剩余配方组分(“B”侧)快速合并并混合。可以在压力下使液体二氧化碳与A或B侧组分混合，然后压力稀释到模具中。可利用其他物流引入“A”和“B”侧物流中未包括的一种或多种规定组分。将混合物作为浮泡物快速沉积到模具中然后封闭。泡沫膨胀至填充模具并产生具有模具形状和维度的部件。
在另一种自由起发或模塑方法中，可以在压力下将气态二氧化碳预先溶解在进料到混合头或注射器的一种或多种多元醇或异氰酸酯中。
虽然不太优选，但也可采用预聚物方法来制造泡沫。在这种方法中，使一部分异氰酸酯反应性混合物与多异氰酸酯反应，然后使所得预聚物与剩余组分反应。可将液体二氧化碳分散或溶解在这种物流中。
本发明泡沫的特征在于，95％高度恢复时间(D 3574-08测试M)大于4秒、优选大于6秒、最优选大于8秒。
本发明泡沫的特征还有，低回弹，即在标准落球测试(ASTM D 3574-95测试H)中测得小于20％。优选泡沫的回弹小于15％，最优选回弹小于10％的泡沫。此外，可生产具有较低密度和柔软度的优质泡沫。优选生产密度小于5pcf(80千克/立方米)、更优选小于4pcf(64千克/立方米)、最优选小于3.5pcf(56千克/立方米)的泡沫。优选泡沫具有高柔软度(25％压缩下的压印力挠曲，ASTM D 3574测试B1)。IFD(25％)值优选小于约25磅/50平方英寸(11290牛/323平方厘米)，更优选小于约20磅/50平方英寸(90牛/323平方厘米)。或者可采用压缩负荷挠曲(CLD)测试(ISO 3386-1，在第一压缩周期测量)来表示优选的泡沫柔软度。优选的泡沫还具有低压缩变定。例如，优选的泡沫表现出小于约20％、更优选小于约10％的压缩变定值(50％压缩变定和75％湿老化压缩变定值，Cd(采用干热老化测试K或水蒸气高压釜老化测试J1的ASTM D 3574测试D)。
以下实施例仅仅说明本发明。本领域技术人员将认识到，可以在本发明精神和权利要求范围内进行许多变化。
实施例
制备粘弹性泡沫-一般程序
使用带Novaflex液体CO2功能的1/3规模Maxfoam机器生产表1和2中各自描述的自由起发粘弹性泡沫。将配方中的多元醇合并，向合并的多元醇物流中加入液体二氧化碳和氮气(若使用)。将多元醇加二氧化碳、异氰酸酯和添加剂通入混合头，在一定压力下将它们充分混合在一起，将该压力控制在正好保持二氧化碳为液体状态的水平。将该混合物通过筛孔组合件从而稀释压力，二氧化碳转化成气态产生浮泡物，将该浮泡物直接沉积在移动的传送带上。浮泡物流到传送带边上并随着由水与异氰酸酯反应产生额外的二氧化碳气体而继续膨胀。随着传送带底部的高度降低通过一系列四个降落板，膨胀主要是向下进行的。随着脲与氨基甲酸酯反应的继续，处于膨胀中的液体转化成固体聚氨酯泡沫块。泡沫块约为91厘米宽，70-90厘米高。划线之后，各泡沫等级通常约为300厘米。固化至少2天之后，从泡沫段的顶部、中间和底部切割测试样本(38×38×10厘米)。将测试样本辊压3次至约1.3厘米的最小厚度。然后将这些样本在标准温度(约23℃)和湿度(约50％)下调节至少16小时再进行测试。表2中的泡沫按照ASTM D 3574-08中的程序进行测试。
配方和泡沫性质如下表中所示。组分的量按重量份报告。
配方组分描述
多元醇A：通过甘油的KOH丙氧基化制备的OH值约为168且当量约为333的聚醚三醇。
多元醇B：包含33重量％的聚醚单醇、23重量％的聚醚二醇和45重量％的聚醚三醇的多元醇掺混物，该掺混物的官能度约为2.4，OH值约为120，当量约为470。单醇通过用约90重量％的环氧丙烷和10重量％的环氧乙烷对脂族醇进行DMC催化的烷氧基化作用而制备，羟值约为18且当量约为3120；聚醚二醇通过用约80重量％的环氧丙烷和20重量％的环氧乙烷对丙二醇进行DMC催化的烷氧基化作用而制备，OH值约为170且当量约为330；聚醚三醇通过用约80重量％的环氧丙烷和20重量％的环氧乙烷对甘油进行DMC催化的烷氧基化作用而制备，OH值约为170且当量约为330。
多元醇C：包含约44％固体的聚合物多元醇，通过苯乙烯和丙烯腈在甘油引发的聚(氧丙烯氧乙烯)多元醇中的原位聚合作用而制备，所述聚(氧丙烯氧乙烯)多元醇的羟值约为53且包含约11.5％的在该多元醇内部分布的氧乙烯。
多元醇D：甘油引发的聚醚多元醇，官能度约为2.8，OH值约为56，当量约为1000，其通过用约93重量％的环氧丙烷和约7重量％的环氧乙烷对甘油和少量丙二醇进行烷氧基化作用而制备。
多元醇E：甘油引发的聚(氧丙烯氧乙烯)二醇，其羟值约为37且包含约73％的共聚氧乙烯。
多元醇F：羟值约为167的聚醚多元醇，其包含以Desmophen 24WB25名称从拜耳材料科学公司(Bayer MaterialScience)购得的表面活性剂和催化剂。
多元醇G：具有高含量聚氧乙烯且羟值约为37的反应性聚醚三醇，以Desmophen 41WB01名称从拜耳材料科学公司购得。
H2O：水。
FMA：羟值约为1240的二醇泡沫改性剂，以Arcol DP-1022名称从迈图性能材料公司(Momentive Performance Materials)购得。
L-618：以NIAX表面活性剂L-618名称从迈图性能材料公司购得的硅酮表面活性剂。
L-626：以NIAX表面活性剂L-626名称从迈图性能材料公司购得的硅酮表面活性剂。
L-635：以NIAX表面活性剂L-626名称从迈图性能材料公司购得的硅酮表面活性剂。
Fire 600：以FIREMASTER 600名称从科聚亚公司(Chemtura)购得的商用磷-溴阻燃剂。
NIAX A1：以NIAX A-1名称从迈图性能材料公司购得的胺催化剂。
33-LV：以DABCO 33LV名称从空气产品公司(Air Products)购得的胺催化剂。
T10：以DABCO T-10名称从空气产品公司购得的锡催化剂。
MRS-4：聚合的聚亚甲基多异氰酸酯，NCO基团含量约为32.1重量％，官能度约为2.4，总单体含量约为64％，其包含约45％的4,4′-异构体、约17％的2,4′-异构体和约2％的2,2′-异构体，以及约36重量％的聚亚甲基多异氰酸酯的较高分子量类似物。
M 1488：聚亚甲基聚苯基异氰酸酯，NCO基团含量约为32-33重量％，官能度约为2.3，其包含约24％聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯和76重量％单体的二苯基甲烷二异氰酸酯，其中约29％是二苯基甲烷二异氰酸酯的2,4′-异构体。
10WB94：4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯与较高官能度的异构体和类似物的混合物，单体MDI含量大于80％且NCO基团含量约为32％，以Desmodur PU 10WB94名称从拜耳材料科学公司购得。
表1
表2
前述实施例仅仅是说明。以下权利要求限定了本发明。

Claims (19)

1.一种粘弹性泡沫，其包含以下反应混合物的反应产物,所述反应混合物包含：
a)异氰酸酯组分，其包含(i)至少25重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯，其包含以(i)的重量为基准计50-90重量％的单体MDI，
b)异氰酸酯反应性组分，其包含一种或多种异氰酸酯反应性材料，平均羟值至少为100且平均官能度至少为1.5，
c)至少一种催化剂，
d)至少一种表面活性剂，
e)发泡剂，其在与组分a)、b)、c)和d)合并时包含液体形式或者溶解于一种或多种反应混合物组分中的二氧化碳。
2.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述反应混合物中组分a)(i)的单体MDI包含至少10重量％的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述反应混合物中组分a)(i)的单体MDI包含至少20重量％的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述反应混合物中组分a)(i)包含40-100重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯。
5.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述反应混合物中组分a)(i)包含100重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯。
6.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述组分a)包含(ii)甲苯二异氰酸酯。
7.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，所述组分b)包含至少一种聚醚多元醇，其羟值大于110且官能度至少为2。
8.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，在所述反应混合物中引入的二氧化碳的量以组分b)的重量为基准计为0.5-10重量％。
9.如权利要求1所述的泡沫，其特征在于，落球小于20％。
10.如权利要求9所述的泡沫，其特征在于，95％高度恢复时间大于4秒。
11.一种生产回弹性小于20％的粘弹性聚氨酯泡沫的方法，其包括：
1)合并以下a)-e)以形成混合物：
a)异氰酸酯组分，其包含(i)至少25重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯，其包含以(i)重量为基准计50-90重量％的单体MDI，
b)异氰酸酯反应性组分，其包含一种或多种异氰酸酯反应性材料，平均羟值至少为80且平均官能度至少为1.5，
c)至少一种催化剂，
d)至少一种表面活性剂，和
e)发泡剂，其在与组分a)、b)、c)和d)合并时包含液体形式或者溶解在a)、b)、c)或d)中至少一种之中的二氧化碳，其中该液体二氧化碳的量至少为组分b)重量的0.5％，
2)通过降低压力使得在1)中形成的混合物产生浮泡，和
3)使来自2)的混合物反应以形成粘弹性泡沫。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分a)(i)的单体MDI组分包含至少10重量％的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分a)(i)的单体MDI组分包含至少20重量％的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分a)(i)包含40-100重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分a)(i)包含100重量％的二苯基甲烷多异氰酸酯。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分a)包含(ii)甲苯二异氰酸酯。
17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述组分b)包含至少一种聚醚多元醇，其羟值大于110且官能度至少为2。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳的用量以组分b)的重量为基准计为0.5-10重量％。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法生产的泡沫的特征是95％高度恢复时间大于4秒。
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