CN1069326C - 制备柔性聚氨酯泡沫体的方法 - Google Patents

制备柔性聚氨酯泡沫体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1069326C
CN1069326C CN96121325A CN96121325A CN1069326C CN 1069326 C CN1069326 C CN 1069326C CN 96121325 A CN96121325 A CN 96121325A CN 96121325 A CN96121325 A CN 96121325A CN 1069326 C CN1069326 C CN 1069326C
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
polyethers
average molecular
tensio
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN96121325A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1159455A (zh
Inventor
M·A·施坦加
R·E·施蒂芬斯
K·D·韦泽
W·W·劳舍
R·H·韦特马什
V·S·科布
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products and Chemicals Inc
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Publication of CN1159455A publication Critical patent/CN1159455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1069326C publication Critical patent/CN1069326C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明涉及制备柔性聚氨酯泡沫体的方法，包括在至少一种脲烷催化剂，硅氧烷—氧化烯共聚物和可有可无的另一种发泡剂存在下让多元醇，有机二异氰酸酯和水进行反应，其表面活性剂具有以下平均式：$ＭＤxＤ′yＭ$其中Ｍ是（ＣＨ＃-[３]）＃-[３]SiO＃-[1/2]或Ｒ（ＣＨ＃-[３]）＃-[２]SiO＃-[1/2]，Ｄ是（ＣＨ＃-[３]）＃-[２]SiO＃-[２/2]，Ｄ′是（ＣＨ＃-[３]）ＲSiO＃-[２/2]，和x＋y的值是４８—２２０，和x/y比率是５至１５。Ｒ是含有聚醚的取代基，该取代基选自以下基团：$（１）－Ｃ＃-[n]H＃-[2n]O（C＃-[2]H＃-[4]O）＃-[a]（C＃-[3]H＃-[6]O）＃-[b]R′部分，其重均分子量在２３００—３４００范围内和其中n是３—４，比率a／b是０．５至１．３，Ｒ′表示氢，Ｃ＃-[１]－Ｃ＃-[４]烷基或－Ｃ（Ｏ）ＣＨ＃-[３]；和$（２）－Ｃ＃-[n′]H＃-[2n′]O（C＃-[2]H＃-[4]O）＃-[a′]（C＃-[3]H＃-[6]O）＃-[b′]R′部分，其重均分子量在７５０—１４００范围内和其中n′是３—４，a′是使得环氧乙烷残基卤聚醚的烯化氧残基的３０—１００wt％的数字，b′是使得环氧丙烷残基占聚醚的烯化氧残基的０—７０wt％的数字，Ｒ′表示氢，Ｃ＃-[１]－Ｃ＃-[４]烷基或－Ｃ（Ｏ）ＣＨ＃-[３]，和表面活性剂中全部的含聚醚的取代基Ｒ的共混平均分子量是在１５００—２２００范围内和总ＥＯ／ＰＯ摩尔比是在０．６５—１．２。

Description

制备柔性聚氨酯泡沫体的方法
本发明涉及柔性聚氨酯泡沫体，和更具体地说，涉及含有硅氧烷聚醚表面活性剂的柔性聚氨酯泡沫体的制备方法，该表面活性剂是具有硅氧烷骨架和氧化烯侧基。
在聚氨酯泡沫体的制造过程中，需要表面活性剂来稳定泡沫体，一直到形成聚合物的化学反应充分完成为止，从而泡沫体是自支持的和不会发生不希望有的瘪泡。
用于制造聚氨酯泡沫体的硅氧烷聚醚表面活性剂典型地是具有硅氧烷骨架和聚醚侧基的材料。它们具有两种类型：非水解性和可水解性。聚醚侧基经Si-C键连接于硅氧烷骨架的非水解性表面活性剂据信一般获得高的效率，但具有差的加工宽容度。聚醚侧基经Si-OC键连接于硅氧烷骨架的可水解性表面活性剂据信一般具有低的效率和但具有宽的加工宽容度。
本发明提供非水解性硅氧烷表面活性剂，它在柔性聚氨酯泡沫块料的制备中，尤其在含有高的水含量和低的异氰酸酯指数的泡沫块料的配方中提供优异的乳化效果、高的效率和宽的加工宽容度。而且，用本发明的硅氧烷表面活性剂生产的柔性聚氨酯泡沫块料，与用其它表面活性剂生产的泡沫相比，显示出更好的泡沫高度，而同时保持更细的泡孔结构。
该表面活性剂是具有以下平均式的物质的组成：
        MDxD′yM其中M表示(CH3)3SiO1/2或R(CH3)2SiO1/2,D表示(CH3)2SiO2/2,D′表示(CH3)RSiCO2/2,x+y的值是48-220，和x/y比率是5至15。在以上M和D′的式中，R是含有聚醚的取代基，该取代基选自以下基团：
(1)-CnH2nO(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分，其重均分子量在2300-3400范围内和其中n是3-4,a/b比率是0.5至1.3,R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3，和(2)-Cn′H2n′O(C2H4O)a′(C3H6O)b′R′部分，其重均分子量在750-1400范围内和其中n′是3-4,a′是使得环氧乙烷残基占聚醚的烯化氧残基的30-100wt％的数字，b′是使得环氧丙烷残基占聚醚的烯化氧残基的0-70wt％的数字，和R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3。
此外，本发明的表面活性剂组成MDxD′yM含有：重均分子量在2300-3400范围内的含聚醚的取代基R和重均分子量在750-1400范围内的含聚醚的取代基R，和在表面活性剂MDxD′yM中全部的含聚醚的取代基R的共混平均分子量是在1500-2200范围内，和在两聚醚中的环氧乙烷(EO)残基与在两聚醚中的环氧丙烷(PO)残基的总比率，即总EO/PO摩尔比，是在0.65-1.2范围内。
所以，本发明涉及在至少一种用于生产聚氨酯泡沫体的催化剂，可有可无的另一种发泡剂和以上所定义的硅氧烷-氧化烯共聚物表面活性剂的存在下由多元醇、有机二异氰酸酯和水进行反应来制备柔性聚氨酯泡沫体的方法。本发明还涉及用该方法制备的聚氨酯泡沫体。
在本发明中使用的表面活性剂是具有以下平均式的物质的组成：
        MDxD′yM其中M表示(CH3)3SiO1/2或R(CH3)2SiO1/2,D表示(CH3)2SiO2/2,D′表示(CH3)RSiO2/2,x+y的值是48-220，和x/y比率是5-15(包括端值)。在以上M和D′的式中，R是含有聚醚的取代基，该取代基选自以下基团：
(1)-CnH2nO(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分，其重均分子量在2300-3400范围内和其中n是3-4,a/b比率是0.5至1.3,R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3，和(2)-Cn′H2n′O(C2H4O)a′(C3H6O)b′R′部分，其重均分子量在750-1400范围内和其中n′是3-4,a′是使得环氧乙烷残基占聚醚的烯化氧残基的30-100wt％的数字，b′是使得环氧丙烷残基占聚醚的烯化氧残基的0-70wt％的数字，和R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3。此外，本发明的表面活性剂组成MDxD′yM含有：重均分子量在2300-3400范围内的含聚醚的取代基R和重均分子量在750-1400范围内的含聚醚的取代基R，和在表面活性剂MDxD′yM中全部的含聚醚的取代基R的共混平均分子量是在1500-2200范围内，和在两聚醚中的环氧乙烷(EO)残基与在两聚醚中的环氧丙烷(PO)残基的总比率，即总EO/PO摩尔比，是在0.65-1.2范围内。
在本发明的以上所定义的大范围的表面活性剂组合物内有许多优选的物质。优选的物质具有一般的平均式MD44-63D′5.5-12.5M。在这一类中最优选的物质具有平均式MD60-62D′7-8M。重均分子量在2300-3400范围内的含聚醚的取代基R优选是a/b比率为1.0和重均分子量大约为3100的-C3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分。R′优选是-C(O)CH3。
重均分子量在750-1400范围内的含聚醚的取代基R优选是含有大约43wt％环氧乙烷残基和重均分子量为大约1250的-C3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分。R′优选是-C(O)CH3。
表面活性剂组成MDxD′yM中含聚醚的取代基R的共混重均分子量优选是在1650-1900范围内。总平均EO/PO摩尔比优选是大约1.0。
用来合成具有聚氧化烯侧基的非水解性表面活性剂的操作程序是众所周知的。代表性的公开物见于US4,147,847和4,855,379，它们被引入本文供参考。
典型地，本发明的表面活性剂是通过让具有广义的平均式M*DxD″yM*的聚氢化硅氧烷与适当选择的烯丙基氧化烯聚醚的共混物在硅氢化催化剂如氯铂酸存在下进行反应来制备的。在聚氢化硅氧烷的式中，M*是(CH3)3SiO1/2或(H)(CH3)2SiO1/2,D是如上所定义，和D″是(CH3)(H)SiO2/2。烯丙基氧化烯聚醚是具有端乙烯基和含有从环氧乙烷、环氧丙烷或两者衍生而来的多重单元的聚醚。试剂一般混合在溶剂如甲苯或异丙醇(2-丙醇)中，升温至大约70-85℃，然后添加催化剂，观察到温度升高约10-15℃，以及最终从混合物中取样并通过添加醇和碱并测量所挥发出来的氢气来分析SiH基团。如果使用挥发性溶剂，可通过真空除去它。
具有平均式M*DxD″yM*的聚氢化硅氧烷是按照现有技术中已知的方法制备的。对于M*是(CH3)3SiO1/2的情况，烷基二硅氧烷如六甲基二硅氧烷，聚氢化硅氧烷聚合物，和烷基环状硅氧烷如八甲基环四硅氧烷在强酸如硫酸存在下进行反应。对于M*是(H)(CH3)2SiO1/2的情况，氢化烷基二硅氧烷如二氢化四甲基二硅氧烷，聚氢化硅氧烷聚合物，和烷基环状硅氧烷如八甲基环四硅氧烷在强酸如硫酸存在下进行反应。
烯丙基氧化烯聚醚，也称作聚醚，同样是通过现有技术中已知的方法制备的。烯丙基醇，可有可无地在1-或2-位上带有取代基，与环氧乙烷、环氧丙烷或两者在碱催化剂存在下进行反应得到具有端羟基的所需聚醚。它通过进一步与烷基化剂或酰化剂如甲基卤或乙酸酐进行反应，分别得到烷氧基或乙酰基端基而被封端。当然可以使用其它封端基，包括氢、烷氧基或烷基或芳基。
在按照现有技术中已知的方法制造柔性聚氨酯泡沫体中使用本发明的表面活性剂。在使用本发明的表面活性剂生产聚氨酯泡沫体时，一种或多种多元醇类，优选聚亚烷基醚多元醇，用来与多异氰酸酯反应得到脲烷键。这类多元醇平均每个分子具有2.1-3.5个羟基。用作聚氨酯组成的一个组分的合适多元醇说明性实例是聚亚烷基醚和聚酯多元醇。优选的聚亚烷基醚多元醇包括聚(烯化氧)聚合物如具有从多羟基化合物衍生而来的端羟基的聚环氧乙烷和聚环氧丙烷聚合物和共聚物，包括二元醇和三元醇；它们当中例如有乙二醇，丙二醇，1,3-丁二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，新戊基二醇，二甘醇，二丙二醇，季戊四醇，甘油，一缩二甘油，三羟甲基丙烷和类似的低分子量多元醇。
在实施本发明时，可以使用单独的一种高分子量聚醚多元醇。也可以使用高分子量聚醚多元醇的混合物如二和三官能团物质和/或不同分子量或不同化学组成的物质的混合物。
有用的聚醚多元醇包括由二元羧酸与过量的二元醇反应，例如己二酸与乙二醇或丁二醇反应，或由内酯与过量的二元醇如己内酯与丙二醇反应所产生的那些。
除了聚醚和聚酯多元醇以外，母料或预混组分常常含有聚合物多元醇。聚合物多元醇用于聚氨酯泡沫体中来提高泡沫体耐变形的能力，即提高泡沫体的承受负荷能力。目前，两种不同类型的聚合物多元醇用来使承受负荷能力得到改进。第一种类型，描述为接枝多元醇，是由其中乙烯基单体是接枝共聚合的三元醇组成。苯乙烯和丙烯腈是常选择的单体。第二种类型，聚脲改性多元醇，是含有由二元胺和TDI反应所形成的聚脲分散体的多元醇。由于TDI过量使用，一些TDI同时与多元醇和聚脲反应。这第二种类型的聚合物多元醇具有被称作PIPA多元醇(它是由TDI和链烷醇胺在多元醇中就地进行聚合反应所形成的)的变化形式。取决于承受负荷能力的需要，聚合物多元醇可以占母料的多元醇部分的20-80％。
使用现有技术中众所周知的任何合适的有机多异氰酸酯来制备聚氨酯产品，该多异氰酸酯例如包括六亚甲基二异氰酸酯，亚苯基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯(“TDI”)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(“MDI”)。尤其合适的是2,4-和2,6-TDI，单独或一起作为商业途径可获得的混合物。其它合适的异氰酸酯是工业上已称为“粗MDI”，也称为PAPI的二异氰酸酯的混合物，它含有约60％的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯以及其它异构化的和类似的较高级多异氰酸酯。也合适的是包含多异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇的部分预反应的混合物的这些多异氰酸酯的“预聚物”。
可用于本发明中的合适脲烷催化剂是现有技术中那些熟练人员公知的所有那些催化剂，包括叔胺类，如三亚乙基二胺，N-甲基吗啉，N-乙基吗啉，三乙胺，三丁基胺，三乙醇胺，二甲基乙醇胺和双二甲基胺基二乙基醚，和有机锡类，如辛酸亚锡，乙酸亚锡，油酸亚锡，月桂酸亚锡，二月桂酸二丁基锡，和其它锡盐类。
可以在柔性聚氨酯泡沫体配方中找到的其它典型的试剂包括扩链剂如乙二醇和丁二醇；交联剂如二乙醇胺，二异丙醇胺，三乙醇胺和三丙醇胺；和尤其发泡剂类，如水，液态二氧化碳，丙酮，戊烷，三氯乙烷，二氯甲烷，三氯一氟甲烷，和类似物。
当然还可以使用赋予泡沫体特定性能的其它添加剂。实例是诸如阻燃剂、着色剂、填料和硬度改性剂的物质。
本发明的聚氨酯泡沫体可以根据现有技术中已知的任何加工技术来制备，如，尤其，“一步法”发泡技术。根据这一方法，通过与发泡操作同时进行多异氰酸酯与多元醇的反应来获得发泡制品。有时可方便地将表面活性剂作为与一种或多种发泡剂、多元醇、水和催化剂组分形成的预混物加人到反应混合物中。
应该理解，发泡配方的各种组分的相对用量不是过分严格的。多元醇和多异氰酸酯以主要的量存在于制备泡沫体用的配方中。这两种组分在混合物中的相对用量在现有技术中是众所周知的。发泡剂、催化剂和表面活性剂以足以使反应混合物发泡的少量使用。催化剂以催化量存在，即，为催化该反应在合理的速率下生产脲烷和脲所需要的量，表面活性剂以足以赋予所需性能和稳定正在反应的泡沫体的量存在，例如0.4-2pphpp。
在一个典型的制备方法中，多元醇，水，表面活性剂，胺催化剂，和可有可无的发泡剂一起掺混，然后在搅拌下加人锡催化剂，和最终甲苯二异氰酸酯被混入，以及让组成发泡和聚合。
根据本发明生产的柔性聚氨酯泡沫体能够用于与普通聚氨酯泡沫体相同的领域。例如，本发明的泡沫体能够理想地用于制造纺织品内衬，缓冲材料，床垫，填充材料，地毯衬垫，包装材料，垫圈，密封件，绝热材料和类似材料。
含有本发明的硅氧烷表面活性剂的一般性的聚氨酯柔性块料泡沫体配方包括以下组分(重量份数)：
柔性块料泡沫体配方
多元醇                   100
硅氧烷表面活性剂         0.4-2
水                       2-7
辅助发泡剂               0-20
胺脲烷催化剂             0.05-0.3
锡脲烷催化剂             0.1-0.35
异氰酸酯指数(优选TDI)    85-120
在一个优选的柔性块料泡沫体配方中，水的含量是6-7pphpp和异氰酸酯是指数在约80至少于100的范围内的TDI。
在下面的实施例中，根据下面的配方和操作程序来制造泡沫体：
Voranol 3137多元醇    100.00pphpp
水                    6.50pphpp
DABCOCS90胺         0.10pphpp
DABCOT-10锡           0.32pphpp
硅氧烷表面活性剂      0.60pphpp
TDI(95指数)           67.66pphpp
       pphpp=每100份多元醇的份数
1)对于每一种泡沫体，制得尺寸为14×14×14英寸(35.6×35.6×35.6cm)的波纹盒。此外，制备聚乙烯内衬并插人3.5加仑(13.3升)盛料桶中。
2)对于每一系列的泡沫体，制备预混物。预混物含有Voranol 3137多元醇(购自Dow Chemical Company)，水，和DABCO CS90胺催化剂(购自Air Productsand Chemicals,Inc.)。
3)将预混物称重加入到48盎司(1.42升)纸杯中和添加硅氧烷表面活性剂。
4)在一个单独的250ml塑料烧杯中，称取TDI(甲苯二异氰酸酯)。
5)将DABCOT-10催化剂(购自Air Products and Chemicals,Inc.)加入到预混物杯中并用电子混合器在2000rpm下混合10秒。DABCO T-10催化剂是辛酸亚锡的50％溶液。
6)将TDI烧杯的内容物倾人预混物杯中并立即用电子混合器在2000rpm下混合7秒。
7)当电子混合器开始混合(含有预混物和TDI的)杯的内容物时启动秒表。
8)将混合物倾入一容器中，将杯的唇口尽可能靠近容器的底部以避免溅撒。
9)将杯中的剩余物质称重。
10)对于每一泡沫体，获得下面的数据：在16小时后的全部上升时间，全部上升高度，全部固化高度。
11)在16小时之后将泡沫体切片。从泡沫体的底部和顶部取下尺寸为2×2×1英寸(5.08×5.08×2.54cm)的样品用于通气量和密度测试。底截面是从泡沫体的底部1.5英寸(3.81cm)取。顶截面是从泡沫体的底部7.5英寸(19.05cm)取。
实施例1
使用下面的表面活性剂，根据上述操作程序制造聚氨酯泡沫体。这些泡沫体是使用盒子来制造的。
表面活性剂A和B是从Osi Specialties,Inc.购得的商品硅氧烷表面活性剂。使用它们是为了对比。
表面活性剂C和D是从Th Goldschmidt AG.购得的商品硅氧烷表面活性剂。使用它们是为了对比。
表面活性剂E是从Air Products and Chemical,Inc.购得的商品硅氧烷表面活性剂。使用它们是为了对比。
表面活性剂F是本发明的硅氧烷表面活性剂，它的硅氧烷骨架具有x+y=68和目标x/y比率为8。两种有-C(O)CH3端基含聚醚的取代基是侧基。第一种以总量的35wt％存在，具有大约3100的分子量和a/b比率为1.0。第二种，以总量的65wt％存在，具有大约1250的分子量和a′/b′比率为1.0。
使用每一种上述表面活性剂所制得的泡沫体的性能被列于表1。在表1中，术语具有以下意义：
“全部上升高度”是在泡沫上升过程中获得的按毫米计的最大高度。
“全部固化高度”是在室温下固化16-24小时之后按毫米计算的泡沫的最大高度。
“％Sighback”=100×(全部上升高度-全部固化高度)/全部上升高度
“顶部通气量”=在0.5英寸(12.7mm)水的背压下通过尺寸为2×2×1英寸(5.08×5.08×2.54cm)泡沫体样品(它是从泡沫体的顶部截面切取的)的通气量(按ft3/min)。
“底部通气量”=在0.5英寸(12.7mm)水的背压下通过尺寸为2×2×1英寸(5.08×5.08×2.54cm)泡沫体样品(它是从泡沫体的底部截面切取的)的通气量(按ft3/min)。
“泡孔数”=每直线英寸(2.54cm)的泡沫体样品的平均泡孔数目。
表1
表面活性剂 全部上升高度 全部固化高度     ％Sighback 顶部通气量 底部通气量 泡孔数
    A     276.7     268.2     3.07     1.6     1.6     9
    B     271.9     264.2     2.83     8.4     4.3     25
    C     260.7     251.0     3.72     7.5     3.4     25
    D     287.9     280.2     2.67     3.6     2.1     16
    E     271.6     262.7     3.28     2.1     2.0     6
    F     287.3     278.2     3.17     7.1     4.3     26
表1表明表面活性剂A,D和E得到低通气量和大泡孔的泡沫体。表面活性剂B和C得到良好的通气量和泡孔结构，但得到低的泡孔高度。只有本发明的表面活性剂F得到具有细的泡孔结构，高的通气量和高的高度(高品质柔性泡沫体的所有必需特性)的泡沫体。
实施例2
使用表2中列出的表面活性剂，根据上述操作程序制造聚氨酯泡沫体(这些泡沫体在桶中制备)。表面活性剂是具有式MDxD′yM的化合物，其中M表示(CH3)3SiO1/2,D表示(CH3)2SiO2/2,D′表示(CH3)RSiO2/2,R是含聚醚的取代基，该取代基选自：(1)重均分子量为约3100的-C3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bC(O)CH3和(2)重均分子量为约1250的-C3H6O(C2H4O)a′(C3H6O)b′C(O)CH3。x,y,a,b,a′,b′，在表面活性剂中含聚醚的取代基R的共混平均分子量，和对于每一种表面活性剂的总EO/PO摩尔比率的值都列于下表2。
表2
表面活性剂     x     y     a     b     a′     b′ 平均聚醚Mw     总EO/PO摩尔比
    F  60.4  7.6  30  30  12  12  1664     1
    G  60.4  7.6  30  30  12  12  1500     1
    H  60.4  7.6  30  30  12  12  1727     1
    I  56.7  11.3  30  30  12  12  1500     1
    J  56.7  11.3  30  30  12  12  1727     1
    K  42.7  5.3  30  30  12  12  1500     1
    L  42.7  5.3  30  30  12  12  1727     1
    M  40.0  8.0  30  30  12  12  1500     1
    N  40.0  8.0  30  30  12  12  1727     1
    O  51.6  6.4  30  30  12  12  1664     1
    P  51.6  6.4  30  30  12  12  1795     1
    Q  60.4  7.6  30  30  12  12  1795     1
    R  56.0  7.0  30  30  12  12  1727     1
    S  54.6  8.4  30  30  12  12  1605     1
    T  54.0  9.0  30  30  12  12  1605     1
    U  54.0  9.0  25  25  12  12  1560     1
    V  54.0  9.0  30  30  15  15  1909     1
    W  54.0  9.0  30  30  18  18  2193     1
    X  169.0  23.0  18  18  12   0  1477    1.4
表面活性剂F-W在发泡配方中的使用导致所有这些表面活性剂获得好的泡沫体。具有总EO/PO摩尔比率为1.4的表面活性剂X，获得了具有粗泡孔和低的通气量的泡沫体。
实施例3
使用表3中列出的表面活性剂，根据上述操作程序制造聚氨酯泡沫体。该表面活性剂具有与实施例2中所使用的那些表面活性剂相同的式。x,y,a,b,a′,b′，在表面活性剂中含聚醚的取代基R的共混平均分子量，和对于每一种表面活性剂的总EO/PO摩尔比率的值都列于下表3。
表3
表面活性剂     x     y     a     b     a′     b′ 平均聚醚Mw     总EO/PO摩尔比
 Y  60.4  7.6  30  30  8  15  1866  0.74
 Z  60.4  7.6  30  30  8  15  1662  0.68
 A′  60.4  7.6  30  30  8  15  1498  0.61
 B′  60.4  7.6  30  30  10  4  1242  1.53
 C′  60.4  7.6  30  30  10  4   910  2.03
 D′  60.4  7.6  30  30  10  4  1050  1.76
 E′  60.4  7.6  30  30  12  12  1333  1.00
 F′  60.4  7.6  30  30  12  12  1434  1.00
 G′  60.4  7.6  30  30  12  12  1640  1.00
 H′  60.4  7.6  30  30  12  12  1916  1.00
然后根据上述操作程序来测定泡沫体的全部上升高度，全部固化高度，％Sighback，顶部通气量和底部通气量。测定结果记录在下表4中。
表4
表面活性剂 全部上升高度 全部固化高度     ％Sighback 顶部通气量 底部通气量
 Y     351.10     324.43     7.60  7.56  6.17
 Z     327.46     268.28     18.07  6.21  5.54
 A′ 细孔化，全部瘪泡
 B′     336.15     282.84     15.86  2.64  3.14
 C′ 粗孔化，全部瘪泡
 D′ 粗孔化，全部瘪泡
 E′     313.80     90.00     71.32    ---    ---
 F′     337.03     228.56     32.19   5.15   4.49
 G′     342.68     320.28      6.54   6.63   5.40
 H′     346.23     322.57      6.83   7.07   6.30
本发明的表面活性剂在发泡配方中的使用获得了高品质的泡沫体，与表面活性剂A′-F′相比，后者的泡沫体或者瘪泡或者具有差的泡沫特性。

Claims (12)

1、制备柔性聚氨酯块料泡沫体的方法，包括在至少一种脲烷催化剂，硅氧烷-氧化烯共聚物表面活性剂和可有可无的另一种发泡剂存在下让多元醇，有机二异氰酸酯和水进行反应，其特征在于该硅氧烷-氧化烯共聚物表面活性剂具有以下平均式：
        MDxD′yM其中M表示(CH3)3SiO1/2或R(CH3)2SiO1/2,D表示(CH3)2SiO2/2,D′表示(CH3)RSiO2/2,x+y的值是48-220，和x/y比率是5至15，其中，在以上M和D′的式中，R是含有聚醚的取代基，该取代基选自以下基团：
(1)-CnH2nO(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分，其重均分子量在2300-3100范围内和其中n是3-4，比率a/b是0.5至1.3,R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3；和
(2)-Cn′H2n′O(C2H4O)a′(C3H6O)b′R′部分，其重均分子量在1250-1400范围内和其中n′是3-4,a′是使得环氧乙烷残基占聚醚的烯化氧残基的30-100wt％的数字，b′是使得环氧丙烷残基占聚醚的烯化氧残基的0-70wt％的数字，R′表示氢，C1-C4烷基或-C(O)CH3，表面活性剂中全部的含聚醚的取代基R的共混平均分子量是在1500-2200范围内和总EO/PO摩尔比是在0.65-1.2范围内。
2、根据权利要求1的方法，其中x+y的值是约68,x/y比率是约8，和R包括35wt％的具有约3100的重均分子量和a/b比率为1.0的第一种含聚醚的取代基和65wt％的具有约1250的重均分子量和a′/b′比率为1.0的第二种含聚醚的取代基。
3、根据权利要求1的方法，其中x的值在44-63范围内和y的值在5.5-12.5范围内。
4、根据权利要求1的方法，其中x的值是在60-62范围内和y的值是在7-8范围内。
5、根据权利要求1的方法，其中R′是-C(O)CH3。
6、根据权利要求2的方法，其中R′是-C(O)CH3。
7、根据权利要求3的方法，其中R′是-C(O)CH3。
8、根据权利要求4的方法，其中R′是-C(O)CH3。
9、根据权利要求1的方法，其中(2)是含有大约43wt％环氧乙烷残基和重均分子量为大约1250的-C3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bR′部分。
10、根据权利要求9的方法，其中R′是-C(O)CH3。
11、根据权利要求1的方法，其中表面活性剂中含聚醚的取代基R的共混重均分子量是1650至1900。
12、根据权利要求1的方法，其中总EO/PO摩尔比率是1.0。
CN96121325A 1995-12-22 1996-12-21 制备柔性聚氨酯泡沫体的方法 Expired - Fee Related CN1069326C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57758895A 1995-12-22 1995-12-22
US577,588 1995-12-22
US577588 1996-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1159455A CN1159455A (zh) 1997-09-17
CN1069326C true CN1069326C (zh) 2001-08-08

Family

ID=24309377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96121325A Expired - Fee Related CN1069326C (zh) 1995-12-22 1996-12-21 制备柔性聚氨酯泡沫体的方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1069326C (zh)
BR (1) BR9606155A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8044109B2 (en) * 2008-04-03 2011-10-25 Momentive Performance Materials Inc. Polyurethane foams containing silicone surfactants
WO2017180741A1 (en) * 2016-04-12 2017-10-19 Evonik Degussa Gmbh Siloxane-oxyalkylene copolymer surfactant compositions
CN109134809B (zh) * 2018-08-07 2021-01-12 苏州思德新材料科技有限公司 一种细孔型聚氨酯发泡材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX9606623A (es) 1998-06-28
CN1159455A (zh) 1997-09-17
BR9606155A (pt) 1998-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1090987C (zh) 硅氧烷聚醚表面活性剂
EP0780414B1 (en) A method for preparing flexible polyurethane foams
CN1049903C (zh) 用于聚氨酯泡沫体制造的聚醚硅氧烷表面活性剂
CN101802044B (zh) 含有协同表面活性剂组合的聚氨酯泡沫及其制备方法
US3505377A (en) Siloxane-oxyalkylene copolymer foam stabilizers
EP2268714B1 (en) Polyurethane foams containing silicone surfactants
CN101668787B (zh) 软质聚氨酯泡沫用多异氰酸酯组合物以及使用该组合物制造软质聚氨酯泡沫的方法
CN1802396A (zh) 从含羟甲基的聚酯多元醇生产的聚氨酯泡沫
CN101531768A (zh) 线性硅氧烷的用途及其制备方法
US3541127A (en) Siloxane-polyoxyalkylene copolymers
CN101039983A (zh) 新泡沫调节剂，由其制备的泡沫材料和制备泡沫材料的方法
EP2183301A1 (en) Silicone copolymer surfactants for use in polyurethane foams
CN1158322C (zh) 用于改善硬质泡沫性能的聚氨酯催化剂组合物
CN1069326C (zh) 制备柔性聚氨酯泡沫体的方法
US20010004646A1 (en) Use of silicone-polyether copolymers in the production of high resilience polyurethane foams
CN1114636C (zh) 用于制备聚氨酯柔性模制泡沫体的硅氧烷表面活性剂
KR20010057579A (ko) 폴리우레탄 연질 성형 발포체 제조용 실리콘 폴리에테르공중합체
CN1286277A (zh) 硅氧烷聚醚共聚物及其在聚氨酯柔性模制泡沫方面的应用
MXPA97003173A (en) A method for preparing flexi polyurethane foams
MXPA96006623A (en) A method for preparing polyuretanoflexi foams
MXPA00010394A (es) Tensioactivos de silicona para la produccion de espumas flexibles de poliuretano de celda abierta

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20010808

Termination date: 20100121