CN104797616A - 用于制备具有高舒适性和低滞后损失的柔性聚氨酯-软质泡沫的方法 - Google Patents

用于制备具有高舒适性和低滞后损失的柔性聚氨酯-软质泡沫的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于制备通过含二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的有机多异氰酸酯与聚烯化氧聚醚反应得到的具有高的舒适性和低的滞后损失的柔性聚氨酯(PUR)-软质泡沫的方法。

Description

用于制备具有高舒适性和低滞后损失的柔性聚氨酯-软质泡沫的方法
本发明涉及用于制备通过含二苯基甲烷系列的二-和多异氰酸酯(MDI)-系列的有机多异氰酸酯与聚烯化氧聚醚反应制备的具有高的舒适性和低的滞后损失（Hystereseverlusten）的柔性聚氨酯(PUR)-软质泡沫的方法。
柔性PUR-软质泡沫通过有机多异氰酸酯例如甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚烯化氧聚醚的反应来制备。关于后者的由于其构造对PUR-软质泡沫的物理性能例如所产生的泡沫的开孔性和弹性产生的影响方面已有频繁描述。
如EP-A0547765显示了通过异氰酸酯共混物与聚环氧丙烷-聚环氧乙烷-聚醚反应得到的柔性PUR-泡沫，其中所述异氰酸酯混合物含有至少85重量%的4,4'-MDI异构体和所述聚醚多元醇具有60-85重量%的环氧乙烷含量。这些泡沫是高度开孔的且在加工过程中易于泡沫坍塌。
根据WO-A 01/032735得到一种高弹性PUR泡沫，其作为具有4,4'-MDI含量为至少80重量%和游离NCO-值在20重量%以下的异氰酸酯预聚物与含有至少两种聚醚多元醇的聚醚混合物的反应产物，其中一种聚醚多元醇具有多于50重量%的环氧乙烷含量和另一种聚醚多元醇具有20-50重量%的环氧乙烷含量，其为混合嵌段形式和/或作为EO端基封闭。这样获得的泡沫的缺点是特别在潮湿条件下其低的负荷能力。
WO-A 2004/014976公开了一种异氰酸酯预聚物、一种多元醇组合物和一种用于制备PUR-软质弹性泡沫的方法，其中所述预聚物由特定的富环氧乙烷的(21-45重量%的环氧乙烷，基于烯化氧的总和计)聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚醚和富4,4'-MDI(≥ 80重量%的4,4'-MDI)的异氰酸酯混合物制成，其与30-100份另外的富环氧乙烷的(≥ 50重量%的环氧乙烷，基于烯化氧的总和计)的聚醚多元醇反应。此类反应混合物在模具未超过30%的过度填充（Overpacking）的情况下或由于模具过度通风已经易于坍塌，这使得可靠的过程控制变得困难。过度填充是指注入模具中的反应混合物的比例多于用自由上升泡沫填充模具体积所需要的。
US-A 2003/0158280中描述了一种用于制备柔性PUR-泡沫的方法，其中由11-75重量%的4,4'-MDI和18-85重量%的2,4'和2,2'MDI 异构体和最多25重量%的更高级MDI同系物以及任选地最多20重量%的TDI组成的MDI混合物在水存在下与富环氧乙烷和贫环氧乙烷的聚醚多元醇的混合物反应。
WO-A 02/068493公开了一种通过具有5-30重量%的NCO-值的预聚物的反应制备柔性聚氨酯泡沫的方法，其衍生自80-100重量%的具有至少40重量%的4,4'-异构体比例的MDI和20-0重量%的另一种多异氰酸酯和一种具有2-8的官能度、9-225 mg KOH/g的OH-值和50-100重量%的环氧乙烷含量的聚醚多元醇以及另外一种具有相同的特征但是环氧乙烷含量最大0-25重量%的聚醚多元醇和一种主要由富环氧乙烷的聚醚多元醇组成的异氰酸酯反应性组分的反应产物。除了该类富环氧乙烷的泡沫具有非常开孔和易于坍塌的加工技术缺点之外，它们的吸水性非常高和它们的耐老化性因此更确切地说不足。泡沫品质和异氰酸酯组分中一定的异构体比例之间的相互关系没有公开。
EP-A 1213310公开了多异氰酸酯组合物和用于制备PUR-软质泡沫的方法。那里描述的多异氰酸酯组合物含有具有超过50重量%的环氧乙烷比例的富环氧乙烷的聚醚多元醇。优选使用的4,4'与2,4' MDI异构体的比率没有公开。在实施例中描述了异氰酸酯组合物，其4,4'和 2,4' MDI异构体比率等于1.55(按照EP-A 1213310的本发明实施例)和等于3.2(按照EP-A 1213310的对比例)。
EP-A 0 555 721公开了基于MDI的高弹性模塑泡沫的制备，其可通过使用大量含有环氧乙烷的聚醚与某些异氰酸酯混合物得到。泡沫品质和4,4'与2,4' MDI异构体的比率之间的相互关系没有公开。
WO-A 2012/069384公开了基于可再生原料的PUR-软质泡沫，其包含5-50重量%与常规聚醚混合的聚蓖麻油酸酯。泡沫品质和4,4'与2,4' MDI异构体的比率之间的相互关系没有公开。
DE-A 102 11 975公开了PUR-软质泡沫，其具有最高达60 kg/m3的粗密度，其多元醇混合物由富环氧乙烷的和贫环氧乙烷的聚醚多元醇构成并且其具有小于20%的滞后（Hysterese）。那里公开的多异氰酸酯组分的4,4'与2,4' MDI异构体的比率在0.5-3的范围。异构体比率对泡沫品质的影响没有公开。
US-A 2011/0269863公开了基于脂肪酸酯的PUR-软质泡沫，其具有最高达50 kg/m3的粗密度和滞后在15-17%的范围。泡沫品质和4,4'与2,4' MDI异构体比率之间的相互关系没有公开。
使用基于二苯基甲烷二异氰酸酯的PUR-软质泡沫用于制造汽车领域中的座椅应用，其具有大于50 kg/m3，优选大于63 kg/m3的粗密度。与下限不同，粗密度的上限在文献中没有具体说明。大于85 kg/m3的粗密度是不寻常的，因为比较高的粗密度经济上是不利的和对于相同的配制品而言带来更高的硬度，因为泡沫的硬度与粗密度直接相关。对于泡沫部分必须满足最高舒适要求的座位区而言，必须设定5.0-9.0 kPa的目标硬度。
对于给定的配制品-水量，硬度的细调通过调节成型件密度和/或特征值（异氰酸酯指数）进行，所述异氰酸酯指数一般在75-110，优选在80-105的范围内变化。
该特征值（异氰酸酯指数）表示实际使用的异氰酸酯-量与化学计量的，即，计算的异氰酸酯(NCO)-量的比率：
特征值 = [(使用的异氰酸酯量)：(计算的异氰酸酯量)] · 100     (I)
提及的文献中没有公开4,4'-MDI-与2,4'-MDI-异构体的比率与PUR-软质泡沫的性能有关，特别是与滞后损失的减少无关。
本发明的目的是提供用于制备高弹性PUR-软质泡沫的方法，所述泡沫具有良好的耐湿性以及特别低的滞后损失(在50 kg/m3的最小的粗密度的情况下≤ 16%), 因为低的滞后值作为好的弹性泡沫性能的量度对于座位舒适性是重要的。滞后 (CLD)根据DIN EN ISO 2439-1-2009测定。
令人惊讶地发现，当使用的多异氰酸酯混合物中4,4'-MDI与2,4'-MDI的比率为1.6-2.7时，可制得具有良好机械性能和滞后损失≤ 16%的高弹性柔性PUR-软质泡沫，其具有≤30重量%，优选≤20重量%的环氧乙烷(EO)比例，基于用于制备所述PUR-软质泡沫的聚醚多元醇中所有烯化氧的份额的总和计。
本发明因此提供了通过组分A与组分B的反应制备PUR-软质泡沫的方法，所述泡沫具有在≥ 63 kg/m3至≤ 83 kg/m3范围的根据DIN EN ISO 3386-1-98的粗密度和≤ 16的根据DIN EN ISO 2439-1-2009的滞后损失，组分A含有：
A1 至少一种聚醚多元醇，其具有2-6，优选2-4的官能度，9-112mg KOH/g的根据DIN 53240的羟基值(OH-值)，5-40重量%，优选5-30重量%和特别优选10-20重量%的环氧乙烷比例(基于使用的烯化氧的总和计)，
A2 水和/或物理发泡剂，
A3 任选的具有能与异氰酸酯反应的氢原子的化合物，其具有140 mg KOH/g-1800 mg KOH/g的OH-值,
A4 助剂和添加剂
a) 催化剂，
b) 表面活性添加物料，和
c) 颜料或阻燃剂，
其中组分A不含聚蓖麻油酸酯，和
所述组分B含有
二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)
和任选的一种或多种聚醚多元醇(B2)，其具有2-8，优选2-6的官能度，根据DIN 53240，≥ 9 mg KOH/g至≤ 56 mg KOH/g，优选≥ 25 mg KOH/g至≤ 45 mg KOH/g的OH-值，
其中4,4'-MDI与2,4'-MDI的比率为1.6-2.7，
和总的单体含量是75-85重量%，基于使用的异氰酸酯的总和计，
其中所述PUR-软质泡沫，优选PUR-软质模塑泡沫的制备在75-110，优选80-105的特征值下进行。
本发明进一步提供了根据本发明的方法制备的PUR-软质泡沫，优选PUR-软质模塑泡沫，以及其在制造模塑品中的用途和所述模塑品本身。
在本发明的一个实施方案中，所述PUR-软质泡沫，优选PUR-软质模塑泡沫通过100重量份A1，0.5-5重量份，优选1.0-4.0重量份，特别优选2.0-3.2重量份(基于100重量份组分A1计)A2，0-10重量份，优选0.05-5重量份(基于100 重量份组分A1计)A3和0.05-10重量份，优选0.2-4重量份(基于100重量份组分A1计)A4与组分B反应可得。
组分A
组分A不含聚蓖麻油酸酯。
组分A1
组分A1的起始组分是聚醚多元醇。作为本发明范围内的聚醚多元醇是指具有泽列维季诺夫-活性氢原子的起始剂化合物的烯化氧加成产物的化合物，即：具有≥ 9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g，优选≥ 15 mg KOH/g≤ 80 mg KOH/g，特别优选≥ 20 mg KOH/g至≤ 60 mg KOH/g的根据DIN 53240的羟基值的聚醚多元醇。根据本发明的聚醚多元醇A1具有5-40重量%，优选 5-30重量%，特别优选10-20重量%的环氧乙烷比例，基于使用的烯化氧的总和计。
聚醚多元醇的官能度通过用于制备所述聚醚多元醇使用的起始剂化合物的官能度确定。
具有泽列维季诺夫活性氢原子的用于制备所述聚醚多元醇的起始剂化合物大都具有2-6，优选2-4的官能度和优选是羟基官能的。羟基官能的起始化合物的实例有丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、己二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,12-十二烷二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、氢醌、邻苯二酚、间苯二酚、双酚F、双酚A、1,3,5-三羟基苯、得自甲醛与苯酚或三聚氰胺或脲的含羟甲基的缩合物。使用的起始剂化合物优选是甘油和/或三羟甲基丙烷。
适合的烯化氧是，例如环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷或2,3-环氧丁烷和氧化苯乙烯。优选将环氧丙烷和环氧乙烷单独地、在混合物中或相继地引入反应化合物中。如果相继地计量加入烯化氧，则得到的产物含有具有嵌段结构的聚醚链。具有环氧乙烷封端的产物例如特征在于提高的伯端基浓度，其赋予所述体系以有利的异氰酸酯反应性。
在另一个实施方案中，组分A1也可以使用聚醚碳酸酯多元醇，如例如通过烯化氧(环氧化物)与二氧化碳在H-官能的起始剂物质存在下的催化反应可得(例如见EP-A 2046861)。这些聚醚碳酸酯多元醇通常具有2-8，优选2-6和特别优选2-4的羟基官能度。OH-值优选≥ 9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g，特别优选≥ 10 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g。
组分A1也可以含有聚合物多元醇、PHD多元醇或PIPA多元醇。聚合物多元醇是含有通过合适的单体如苯乙烯或丙烯腈的自由基聚合在基础多元醇中生成的固体聚合物部分的多元醇。PHD (聚脲分散体)多元醇例如通过异氰酸酯或异氰酸酯混合物与二胺和/或肼在多元醇中，优选在聚醚多元醇中原位聚合制成。所述PHD分散体优选通过所使用的得自75-85重量%2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)和15-25重量%2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)的混合物的异氰酸酯混合物与二胺和/或肼在聚醚多元醇，优选通过烷氧基化三官能的起始剂(例如甘油和/或三羟甲基丙烷)制备的聚醚多元醇中反应得到。用于制备PHD分散体的方法例如在US 4,089,835和US 4,260,530中进行了描述。PIPA多元醇是通过多异氰酸酯加聚用链烷醇胺改性的聚醚多元醇。PIPA多元醇详细描述于GB 2 072 204 A、DE 31 03 757 A1和US 4 374 209 A中。
也可包含组分A1的混合物。
在根据本发明的方法的一个实施方案中，组分A1含有
A1.1       至少一种聚醚多元醇，其具有2-6，优选3-4的官能度，EO含量5-40重量%，优选5-30重量%，特别优选0-20重量%，根据DIN 53240的OH-值≥9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g，优选≥20 mg KOH/g至≤ 40 mg KOH/g，
A1.2       任选的至少一种聚醚多元醇，其具有2-6，优选3的官能度，EO含量> 60重量%，优选>70重量%，根据DIN 53240的OH-值≥9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g，优选≥20 mg KOH/g至≤ 50 mg KOH/g，
A1.3       任选的聚合物在聚醚多元醇中的至少一种分散体，其中所述分散体的根据DIN 53240的OH-值在9-60 mg KOH/g的范围和其中所述聚醚多元醇具有2-6，优选2-4，特别优选3的羟基官能度，70-90重量%的量的PO含量和10-30重量%的量的EO含量。
在此实施方案中，组分 A1.1-A1.3的质量份额(任选相互独立地)可以在下面范围内：A1.1 10-100重量份，A1.2 0-10重量份，A1.3 0-90重量份，其中A1.1至A1.3的重量份加合为100。
在另一个实施方案中，组分 A1.1-A1.3的质量份额(任选相互独立地)可以在下面范围内：A1.1 10-100重量份，A1.2 1-9重量份，A1.3 0-89重量份，其中A1.1至A1.3的重量份加合为100。
组分A2
作为组分A2使用水和/或物理发泡剂。作为物理发泡剂例如使用二氧化碳和/或易挥发的有机物质，例如二氯甲烷作为发泡剂。优选使用水作为发泡剂，其用量为0.5-5.0重量份，优选为1.0-4.0重量份，特别优选2.0-3.2重量份(基于100重量份A1计)。
组分A3
作为组分A3任选使用具有至少两个能与异氰酸酯反应的氢原子和OH-值为140 mg KOH/g-1800 mg KOH/g的化合物。这应当理解为是指具有羟基和/或氨基和/或巯基和/或羧基的化合物，优选具有羟基和/或氨基的化合物，它们起到扩链剂或交联剂的作用。这些化合物通常具有2-8，优选2-4个能与异氰酸酯反应的氢原子。例如，可将乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、山梨糖醇和/或甘油用作组分A3。组分A3的化合物的进一步实例描述于EP-A 0 007 502，第16-17页中。
组分A4
作为组分A4使用助剂和添加剂如
a) 催化剂(活化剂)，
b) 表面活性添加剂(表面活性剂)，例如乳化剂和泡沫稳定剂，特别是低散发的那些，例如Tegostab? LF系列的产品，
c) 添加剂，如反应抑制剂(例如酸性反应性物质，如盐酸或有机酸酰卤)、泡孔调节剂(例如，石蜡或脂肪醇或二甲基聚硅氧烷)、颜料、染料、阻燃剂(例如，磷酸三甲苯酯或多磷酸铵)、抗老化-和抗风化影响的稳定剂、增塑剂、抑真菌和抑细菌的物质、填料(例如，硫酸钡、硅藻土、炭黑白垩或沉降白垩)和脱模剂。
任选共同使用的这些助剂和添加剂描述于例如EP-A 0 000 389，第18-21页中。根据本发明任选共同使用的助剂和添加剂的其它实例以及关于这些助剂和添加剂的使用方式和作用方式的详情描述于Kunststoff-Handbuch, 卷VII，G. Oertel编辑，Carl-Hanser-Verlag, 慕尼黑, 第3版，1993，例如在第104-127页中。
优选的催化剂是：脂族叔胺(例如三甲基胺、四甲基丁二胺)、环脂族叔胺(例如1,4-二氮杂(2,2,2)双环辛烷)、脂族氨基醚(例如，二甲基氨基乙基醚和N,N,N-三甲基-N-羟基乙基-双氨基乙基醚)、环脂族氨基醚(例如N-乙基吗啉)、脂族脒、环脂族脒、脲、脲的衍生物(例如，氨基烷基脲，参见，例如EP-A 0 176 013，特别是(3-二甲基氨基丙基胺)-脲)和锡催化剂(例如，氧化二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、辛酸锡)。
特别优选的催化剂是：
α) 脲、脲的衍生物和/或
β) 胺和氨基醚，其各自含有与异氰酸酯起化学反应的官能团。所述官能团优选是羟基、伯或仲氨基。这些特别优选的催化剂具有大大降低的迁移和散发行为的优点。
特别优选的催化剂的实例是(3-二甲基氨基丙胺)脲、2-(2-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N,N-双(3-二甲基氨基丙基)-N-异丙醇胺、N,N,N-三甲基-N-羟基乙基双氨基乙基醚和3-二甲基氨基丙基胺。
组分B
多异氰酸酯，含有二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)和任选的一种或多种聚醚多元醇(B2)，所述(B2)具有2-8，优选2-6的官能度，根据DIN 53240的OH-值为≥ 9 mg KOH/g至≤ 56 mg KOH/g，优选≥ 25 mg KOH/g至≤ 45 mg KOH/g，其中4,4'-MDI与2,4'-MDI的比率为1.6-2.7且总的单体含量为75-85重量%，基于使用的异氰酸酯的总和计。
组分B可以以所谓的异氰酸酯共混物的形式使用或以异氰酸酯封端的含氨基甲酸酯的预聚物的形式使用。
对于组分B作为异氰酸酯共混合物存在的情况，使用含二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)，其中此混合物具有1.6-2.7的4,4′-MDI-与2,4′MDI-异构体比率，和总单体含量在75-85重量%的范围，基于使用的异氰酸酯的总和计。
对于组分B作为异氰酸酯封端的含氨基甲酸酯的预聚物形式来使用的情况，所述异氰酸酯封端的含氨基甲酸酯的预聚物通过含二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)与一种或多种聚醚多元醇(B2)反应可得，其中混合物(B1)具有1.6-2.7的4,4′-MDI-与2,4′-MDI-异构体比率和总单体含量基于使用的异氰酸酯的总和计在75-85重量%的范围，所述(B2)具有2-8，优选2-6的官能度，根据DIN 53240的OH-值为≥ 9 mg KOH/g至≤ 56 mg KOH/g，优选≥ 25 mg KOH/g至≤ 45 mg KOH/g。含氨基甲酸酯的预聚物的NCO含量优选为15-35重量%，特别优选为22-32.5重量%。
在此，组分B1和B2优选根据本身已为本领域技术人员已知的方法反应。例如，组分B1和B2可以在20-80℃的温度下混合，由此形成含氨基甲酸酯的预聚物。一般而言，组分B1和B2的反应在30分钟-24小时后结束，形成NCO封端的含氨基甲酸酯的预聚物。任选地，可以使用本领域技术人员已知的活化剂用于制备NCO封端的含氨基甲酸酯的预聚物。
组分B的含氨基甲酸酯的预聚物还如下可得：通过首先使第一部分量的含有二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)与一种或多种聚醚多元醇(B2)反应得到含氨基甲酸酯的预聚物，其中(B2)具有2-8，优选2-6的官能度，根据DIN 53240的OH-值≥ 9 mg KOH/g 至≤ 56 mg KOH/g，优选≥ 25 mg KOH/g至≤ 45 mg KOH/g，其然后在另一步骤中与第二部分量的含有二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1)混合得到组分B的含氨基甲酸酯的预聚物，其中NCO含量为15-35重量%，优选22-32.5重量%。
除了二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列(B1)之外，组分B中也可含有另外的多异氰酸酯，其中使用的异氰酸酯的总单体含量在75-85重量%的范围。
适合的多异氰酸酯是脂族、环脂族、芳脂族、芳族和杂环多异氰酸酯，例如W. Siefken在Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562,第75-136页中描述的，例如式(I)的那些
Q(NCO)n ,    (I)
其中
n = 2-4，优选2-3，
和
Q是具有2–18个，优选6–10个碳原子的脂族烃基，具有4-15个，优选6-13个碳原子的环脂族烃基，或具有8-15个，优选8-3个碳原子的芳脂族烃基。
例如其是如EP-A 0 007 502，第7-8页中描述的那些多异氰酸酯。通常优选的是工业上容易得到的多异氰酸酯，例如2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯，和这些异构体(“TDI”)的任意混合物；多苯基多亚甲基多异氰酸酯，如通过苯胺-甲醛缩合并随后的光气化制备("粗MDI")和具有碳二亚胺基团、氨基甲酸酯基团、脲基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、脲基团或缩二脲基团的多异氰酸酯(“改性的多异氰酸酯”)，特别是由2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯或由4,4'-和/或2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯衍生的那些改性多异氰酸酯。优选使用的多异氰酸酯是至少一种选自下组的化合物：2,4- 和2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-和2,4’-和2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯(“多环MDI”)，特别优选使用的多异氰酸酯是含有4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯和聚多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物。
在根据本发明方法的一个优选实施方案中，组分B选自由MDI系列的二-和多异氰酸酯(B1)和任选的一种或多种聚醚多元醇(B2)组成的组。
用于制备根据本发明的方法的PUR-软质泡沫的组分常常通过使用机械装置，例如EP-A 355 000中描述的那些，通过已知的一步法、预聚物法或半-预聚物法反应。可用于本发明的加工设备的细节描述在Kunststoff-Handbuch, VII卷, Vieweg和H?chtlen编辑, Carl-Hanser-Verlag, 慕尼黑 1993，例如在第139-265页上。这些组分的混合物引发聚合材料的聚合和发泡。特别在制备PUR-软质模塑泡沫时，通常在一步中进行聚合与成型，一般通过在所述反应混合物依然是液态时将其成型或喷雾。模塑泡沫也可热固化或冷固化制备。
现为获得一定组成的PUR-软质模塑泡沫，将上述组分在它们混合之前适当地计量加入。在此，发泡通常通过将组分A加入水中实现，其与多异氰酸酯组分B反应形成胺并释放CO2，CO2又起到发泡气体的作用。代替使用水或者除了使用水之外，常常也使用挥发性惰性有机化合物或惰性气体。
根据本发明的方法制得的PUR-软质泡沫具有在≥ 63 kg/m3至 ≤ 83 kg/m3范围的根据DIN EN ISO 3386-1-98的粗密度和在≥ 5.0 kPa至≤ 9.0 kPa范围的根据DIN EN ISO 3386-1-98的压硬(在40%变形和第4次循环时)以及根据DIN EN ISO 2439-1-2009测定的≤ 16的滞后损失。
根据本发明的方法制得的PUR-软质泡沫具有≤30重量%，优选≤20重量%的环氧乙烷(EO)比例，基于用于制备PUR-软质泡沫的聚醚多元醇中所有烯化氧部分的总和计。
优选使用本发明的方法用于制备PUR-软质模塑泡沫和使用的模腔反映了需要的模塑泡沫体的结构。根据本发明的方法可以得到的PUR泡沫例如用于家具靠垫、纺织品衬垫、床垫、汽车座椅、头靠、扶手、海绵和组件，以及座椅-和装置外罩，优选用于家具靠垫、纺织品衬垫、床垫、汽车座椅和头靠。
实施例
特征值（异氰酸酯指数）表示实际使用的异氰酸酯-量与化学计量的，即：计算的异氰酸酯(NCO)-量的比率：
特征值 = [(使用的异氰酸酯-量)：(计算的异氰酸酯-量)] · 100       (II)
粗密度根据DIN EN ISO 845测定。
OH-值根据DIN 53240测定。
压硬(CLD 4/40)根据DIN EN ISO 3386-1-98在第4次循环的40%变形时测定。
滞后损失(CLD)根据DIN EN ISO 2439-1-2009测定。
使用的原料：
多元醇A1.1：甘油起始的环氧乙烷-封端的环氧乙烷-环氧丙烷-聚醚多元醇，具有27的OH-值和基于环氧乙烷与环氧丙烷的总和计约16重量%的环氧乙烷含量，借助KOH-催化的加成反应制得。
多元醇A1.2：甘油起始的环氧乙烷-封端的环氧乙烷-环氧丙烷-聚醚多元醇，具有37的OH-值和基于环氧乙烷与环氧丙烷的总和计约72重量%的环氧乙烷含量，借助KOH-催化的加成反应制得。
Tegostab?B8734LF2泡沫稳定剂，来自Evonik Industries AG, DE
Jeffcat? ZR50，来自Huntsman的添加剂
DABCO NE300，来自Air Products的添加剂
为了研究异氰酸酯组分B对PUR泡沫品质的影响，在实施例B-I和B-2中使用相同的多元醇配制剂多元醇A(表1)。在本发明另一实施例B-III中，使多元醇B(表1)，由预聚物B-II向其引入多元醇B2，与异氰酸酯共混物B-III反应。
表1：用于制备PUR泡沫的多元醇配制剂
异氰酸酯组分：
多元醇B2：山梨糖醇起始的环氧乙烷-封端的环氧乙烷-环氧丙烷-聚醚多元醇，具有28mg KOH/g的OH-值和基于环氧乙烷与环氧丙烷的总和计17重量%的环氧乙烷含量
B1.1 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，具有33.6%的NCO含量
B1.2 单体二苯基甲烷二异氰酸酯(mMDI)，其中<1重量%2,2'-MDI、50±5重量%2,4'-MDI和50 ± 5重量%4,4'-MDI和33.6%的NCO含量
B1.3 高单体含量的聚合MDI，具有32.5的NCO含量和<3.5重量%的2,2'-MDI、大约25重量%2,4'-MDI、大约60重量%4,4'-MDI和大约15重量%多苯基多异氰酸酯。
B1.4 聚合MDI，具有31.5的NCO含量和<1重量%的2,2'-MDI、大约5重量%2,4'-MDI、大约35重量%4,4'-MDI和大约60重量%高级同系物。
按照表2中所示的配制剂通过在40℃将异氰酸酯混合物预先装入10 l玻璃烧瓶中和在搅拌下在温度不超过80℃的情况下掺入给定量的多元醇B2制备所述预聚物。在三小时的搅拌时间之后冷却到室温，完成预聚物的生产。
表2：用于制备组分B(预聚物B-I和B-II以及异氰酸酯共混物B-III)的配制剂
1 mMDI:单体MDI。
经由双组分高压计量机和混合机在对于聚氨酯软质模塑泡沫而言常规加工条件下将表1和2的起始组分引入在60℃的加热的铝模中。4分钟的反应时间后，将完全反应的泡沫从模具中取出。
表3：用B-I(对比)制得的高弹性柔性软质泡沫的性能
表4：用B-II制得的高弹性柔性软质泡沫的性能
表5：用B-III制得的高弹性柔性软质泡沫的性能
将具有<1.4的4,4′-MDI与2,4′-MDI异构体比率的预聚物转化成模塑泡沫的尝试导致非常软的难以脱模的泡沫，其不适合在座椅泡沫制造中使用。
表3的实施例2(V)-4(V)和表4的实施例7-9表明，在给定的配制剂的情况下通过改变模制品密度对滞后影响极小。
由于指数下降造成的硬度降低也仅在小范围对滞后有影响(实施例1(V)、3(V)、5(V)和6, 8, 10)。
表3的实施例不满足用于制造具有≤16的滞后的PUR-软质泡沫的现行要求。
相反，在使用本发明的预聚物(表4)或异氰酸酯共混物(表5)时，可确保实现所希望的低的滞后。

Claims (13)

1.通过组分A与组分B的反应制备PUR-软质泡沫的方法，所述泡沫具有在≥ 63 kg/m3至≤ 83 kg/m3范围的根据DIN EN ISO 3386-1-98的粗密度和≤ 16的根据DIN EN ISO 2439-1-2009的滞后，组分A含有：
A1 至少一种聚醚多元醇，其具有2-6的官能度，9-112mg KOH/g的根据DIN 53240的羟基值(OH-值)，5-40重量%的环氧乙烷比例(基于使用的烯化氧的总和计)，
A2 水和/或物理发泡剂，
A3 任选的具有能与异氰酸酯反应的氢原子的化合物，其具有140 mg KOH/g-1800 mg KOH/g的OH-值,
A4  助剂和添加剂如
a) 催化剂，
b) 表面活性添加剂，和
c) 颜料或阻燃剂，
其中组分A不含聚蓖麻油酸酯，
组分B含有
二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)-系列的混合物(B1)，
任选的一种或多种聚醚多元醇(B2)，其具有2-8，优选2-6的官能度，≥ 9 mg KOH/g至≤ 56 mg KOH/g的根据DIN 53240的OH-值，
其中4,4'-MDI与2,4'-MDI的比率为1.6-2.7，
和总-单体-含量是75-85重量%，基于使用的异氰酸酯的总和计，
其中所述PUR-软质泡沫的制备在75-110的特征值下进行。
2.根据权利要求1中所述的方法，其中组分A1含有至少一种聚醚多元醇，所述聚醚多元醇具有2-6的官能度，9-112mg KOH/g的根据DIN 53240的羟基值(OH-值)，10-20重量%的环氧乙烷比例(基于使用的烯化氧的总和计)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用100重量份的组分A1；0.5-5重量份的组分A2(基于100重量份组分A1计)；0-10重量份组分A3(基于100重量份组分A1计)和0.05-10重量份的组分A4(基于100重量份组分A1计)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中组分A2是水。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中组分A2以2.0-3.2重量份的量(基于100重量份组分A1计)来使用。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中组分A1含有
A1.1   至少一种聚醚多元醇，其具有2-6的官能度，EO含量为5-40重量%，≥9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g的根据DIN 53240的OH-值，
A1.2   任选的至少一种聚醚多元醇，其具有2-6的官能度，EO含量为> 60重量%，≥9 mg KOH/g至≤ 112 mg KOH/g的根据DIN 53240的OH-值，
A1.3   任选的至少一种在聚醚多元醇中的聚合物的分散体，其中所述分散体的根据DIN 53240的OH-值在9-60 mg KOH/g的范围和其中所述聚醚多元醇具有2-6的羟基官能度，70-90重量%的量的PO含量和10-30重量%的量的EO含量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中组分B是异氰酸酯封端的含氨基甲酸酯基团的预聚物，其通过含二苯基甲烷的二-和多异氰酸酯(MDI)系列的混合物(B1) 与一种或多种聚醚多元醇(B2)反应可得，其中混合物(B1)具有1.6-2.7的4,4′-MDI-与2,4′-MDI-异构体的比率，且总-单体-含量基于使用的异氰酸酯总和计在75-85重量%的范围，(B2)具有2-8的官能度，≥ 9 mg KOH/g至≤ 56 mg KOH/g的v。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述含氨基甲酸酯基团的预聚物具有22-32.5质量%的NCO含量。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中组分B选自由MDI系列的二-和多异氰酸酯(B1)和任选的一种或多种聚醚多元醇(B2)组成的组。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述PUR-软质泡沫作为模塑泡沫以冷泡沫法制备。
11.聚氨酯-软质模塑泡沫，其可通过根据权利要求1-10中任一项所述的方法获得。
12.根据权利要求11所述的聚氨酯-软质模塑泡沫，其中所述聚氨酯-软质模塑泡沫具有≤30重量%的环氧乙烷(EO)比例，基于用于制备所述聚氨酯-软质模塑泡沫的聚醚多元醇中所有烯化氧-部分的总和计。
13.根据权利要求11所述的聚氨酯-软质模塑品在制造家具靠垫、纺织品衬垫、床垫、汽车座椅、头靠、扶手、海绵和组件，以及座椅-和装置外罩中的用途。
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