CN115124687A - 高性能氨基甲酸酯泡沫 - Google Patents
高性能氨基甲酸酯泡沫 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115124687A CN115124687A CN202210302665.2A CN202210302665A CN115124687A CN 115124687 A CN115124687 A CN 115124687A CN 202210302665 A CN202210302665 A CN 202210302665A CN 115124687 A CN115124687 A CN 115124687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyol
- diisocyanate
- isocyanate
- composition
- water
- 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.)
- Pending
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 27
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 10
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 86
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 83
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004721 Polyphenylene oxide Chemical group 0.000 claims description 12
- 229920000570 polyether Chemical group 0.000 claims description 12
- -1 2-methylpentamethylene Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical group C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 3
- IKYNWXNXXHWHLL-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatopropane Chemical compound O=C=NCCCN=C=O IKYNWXNXXHWHLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 claims description 3
- OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NCCCCN=C=O OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DFPJRUKWEPYFJT-UHFFFAOYSA-N 1,5-diisocyanatopentane Chemical compound O=C=NCCCCCN=C=O DFPJRUKWEPYFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UTFSEWQOIIZLRH-UHFFFAOYSA-N 1,7-diisocyanatoheptane Chemical compound O=C=NCCCCCCCN=C=O UTFSEWQOIIZLRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QUPKOUOXSNGVLB-UHFFFAOYSA-N 1,8-diisocyanatooctane Chemical compound O=C=NCCCCCCCCN=C=O QUPKOUOXSNGVLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 3
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 3
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 2-propanol Substances CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Natural products CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 4
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 125000001831 (C6-C10) heteroaryl group Chemical group 0.000 description 2
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000031361 Hiccup Diseases 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004383 Steviol glycoside Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MKYQPGPNVYRMHI-UHFFFAOYSA-N Triphenylethylene Chemical group C=1C=CC=CC=1C=C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 MKYQPGPNVYRMHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000013518 molded foam Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
-
- 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
- C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy groups
-
- 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
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
-
- 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
- C08G18/08—Processes
- C08G18/14—Manufacture of cellular products
-
- 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
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3271—Hydroxyamines
- C08G18/3275—Hydroxyamines containing two hydroxy groups
-
- 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
-
- 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
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
-
- 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
-
- 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
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- 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
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
-
- 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
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
- C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
- C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
-
- 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
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
-
- 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
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
-
- 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
- C08G2101/00—Manufacture of cellular products
-
- 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
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/005—< 50kg/m3
-
- 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
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3
-
- 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
- C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
-
- 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
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/10—Water or water-releasing compounds
-
- 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
- C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
-
- 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
- C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本申请涉及高性能氨基甲酸酯泡沫。用于在模制设备中形成聚氨酯泡沫的方法包括将一种或更多种多元醇组合物引导到模具中的步骤。一种或更多种多元醇组合物中的每一种包含多元醇、水和催化剂。该方法还包括将异氰酸酯组合物引导到模具中以形成发泡聚氨酯的步骤。异氰酸酯组合物包含一种或更多种异氰酸酯。一种或更多种多元醇组合物和异氰酸酯组合物被组合成反应组合物。典型地，水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且在反应组合物中的异氰酸酯的量是足以使得异氰酸酯指数是从约83至98的量。还提供了一种通过该方法制成的模制部件。
Description
技术领域
在至少一个方面中，提供了一种适合于汽车座椅应用(automotive seatapplication)的高性能氨基甲酸酯泡沫(high performance urethane foam)。
背景
氨基甲酸酯泡沫通过使异氰酸酯与水和多元醇(多元醇共混物)化学计量反应而制成。多元醇异氰酸酯反应产生氨基甲酸酯，而异氰酸酯水反应产生CO2气体，该CO2气体降低密度并且产生泡沫的蜂窝状结构。异氰酸酯水反应还产生缩二脲。缩二脲包含仲胺，该仲胺然后可以进一步与异氰酸酯反应以使泡沫交联和硬化。泡沫的硬度通过与多元醇共混物混合的异氰酸酯的百分比来调节，使得添加的异氰酸酯越多，泡沫越硬。当异氰酸酯质量比使得100％的异氰酸酯和多元醇共混物发生反应时，达到100指数(Index)。
在水反应中形成的缩二脲允许使用过量的异氰酸酯，其反应以进一步增加泡沫的硬度。通常使用超过达到目标密度的要求的过量的水，以增加泡沫的硬度。这种过量的水产生需要模具在工艺期间“打嗝”(TPR-定期压力释放(Timed Pressure Release))的条件，以允许过量的CO2逸出。当使用的水位超过达到目标密度所需的水位时，此动作降低模具压力和反应温度。
传统上，TM20(80％TDI/20％MDI)氨基甲酸酯柔性泡沫(urethane flexiblefoam)在四流混合头(four stream mixing head)中制备，其中异氰酸酯是一个流，并且多元醇共混物是另外三个流。这些多元醇流是基础流(base stream)、高水流和高聚物多元醇流(固体)。三个多元醇流被用于控制泡沫的密度和硬度(ILD)。例如，较多的水导致较低的密度，较多的固体导致较高的硬度，较多的水和较多的异氰酸酯导致较高的硬度和较低的密度。指数，对于典型的汽车泡沫所需的异氰酸酯的化学计量百分比，可以在75至115的范围内。这种大范围的指数和水位导致宽谱的物理性质。这些性质包括滞后(hysteresis)、湿定形和干定形(wet and dry set)、拉伸、撕裂和伸长率，及类似的性质。
因此，存在对用于制备氨基甲酸酯泡沫的改进的方法的需求。
概述
在至少一个方面中，本发明提供了一种用于在模制设备中形成聚氨酯泡沫的方法。该方法包括将一种或更多种多元醇组合物引导到模具中的步骤。一种或更多种多元醇组合物中的每一种包含多元醇、水和催化剂。该方法还包括将异氰酸酯组合物引导到模具中以形成发泡聚氨酯(foamed polyurethane)的步骤。异氰酸酯组合物包含一种或更多种异氰酸酯。一种或更多种多元醇组合物和异氰酸酯组合物被组合成反应组合物。典型地，水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2.0％的范围内，并且在反应组合物中的异氰酸酯的量是足以使得异氰酸酯指数是从约83至98的量。
在另一个方面中，提供了通过本文陈述的方法制成的发泡的模制部件。发泡的模制部件包括反应组合物的反应产物，所述反应组合物包含一种或更多种异氰酸酯、一种或更多种多元醇、水和催化剂。典型地，水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且其中一种或更多种异氰酸酯是以足以使异氰酸酯指数是从约83至98的大致量。有利地，反应产物是聚氨酯泡沫。
在一些方面中，本发明提出了以下观察：尽管水控制密度，但它还有助于产生硬度。还应注意，改变异氰酸酯指数改变了共混磅系统混合物中水的需求量。(即更多的异氰酸酯意味着更少的水)。高于达到密度的最小值所使用的任何水都贡献于硬度。因此，本发明仅使用达到所需密度所需的最小量的水，同时将异氰酸酯指数保持在83至98的范围内。
前述概述仅是说明性的并且不意图以任何方式进行限制。除了上文描述的说明性的方面、实施方案和特征之外，另外的方面、实施方案和特征通过参照附图和以下详细描述也将变得明显。
附图简述
为了对本公开内容的性质、目的和优点的进一步理解，应当参考结合下面的附图阅读的下面的详细描述，其中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：
图1.用于实施用于形成聚氨酯泡沫的方法的模制设备的示意图。
图2.系统水(system water)(每磅的模制泡沫所使用的水)相对于密度的图。
图3.系统ILD相对于DEOA的量的图。
图4A和图4B.滞后相对于ILD和湿定形相对于ILD的图。
详细描述
现在将详细地参考本发明的目前优选的组合物、实施方案和方法，该组合物、实施方案和方法构成发明人目前已知的实践本发明的最佳方式。附图不一定是按比例绘制的。然而，应当理解，所公开的实施方案仅是本发明的可以以多种形式和替代形式实施的示例。因此，本文所公开的具体细节不应被理解为限制性的，而是仅作为用于本发明的任何方面的代表性基础，和/或作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本发明的代表性基础。
除了在实施例中、或者以其他方式明确表明的地方之外，本说明书中指示材料的量或反应和/或使用的条件的所有数值量应被理解为在描述本发明的最宽泛范围时由词“约(about)”修饰。在所陈述的数值限值内的实践通常是优选的。此外，除非明确地相反陈述：否则所有R基团(例如Ri，其中i是整数)包括氢、烷基、低级烷基、C1-6烷基、C6-10芳基、C6-10杂芳基、-NO2、-NH2、-N(R’R”)、-N(R’R”R”’)+L-、Cl、F、Br、-CF3、-CCl3、-CN、-SO3H、-PO3H2、-COOH、-CO2R’、-COR’、-CHO、-OH、-OR’、-O-M+、-SO3 -M+、-PO3 -M+、-COO-M+、-CF2H、-CF2R’、-CFH2和-CFR’R”，其中R’、R”和R”’是C1-10烷基或C6-18芳基基团，M+是金属离子，并且L-是带负电荷的抗衡离子；单个字母(例如“n”或“o”)是1、2、3、4或5；在本文公开的化合物中，CH键可以被烷基、低级烷基、C1-6烷基、C6-10芳基、C6-10杂芳基、-NO2、-NH2、-N(R’R”)、-N(R’R”R”’)+L-、Cl、F、Br、-CF3、-CCl3、-CN、-SO3H、-PO3H2、-COOH、-CO2R’、-COR’、-CHO、-OH、-OR’、-O-M+、-SO3 -M+、-PO3 -M+、-COO-M+、-CF2H、-CF2R’、-CFH2和-CFR’R”取代，其中R’、R”和R”’是C1-10烷基或C6-18芳基基团，M+是金属离子，并且L-是带负电荷的抗衡离子；当给定的化学结构在化学部分上(例如在芳基、烷基上，等等)包括取代基时，该取代基被归为包含该给定结构的较一般的化学结构；百分比、“份数”和比率值按重量计；术语“聚合物”包括“低聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”及类似物；除非另外指示，否则为任何聚合物提供的分子量指的是重均分子量；将一组或一类材料描述为对于与本发明相关的给定目的是合适的或优选的，意味着该组或类的任何两个或更多个成员的混合物同样是合适的或优选的；化学术语中对成分的描述指的是添加到在描述中指示的任何组合时的成分，并且不一定排除一旦混合后在混合物的成分之间的化学相互作用；首字母缩略词或其他缩写词的首次定义适用于同一缩写词在本文中的所有后续使用，并且加以必要的变更，适用于最初定义的缩写词的正常语法变化；并且，除非明确地相反陈述，否则性质的测量通过与先前或以后对于相同性质所提及的相同技术来确定。
还必须注意到，当在说明书和所附权利要求书中使用时，除非上下文清楚地以其他方式指明，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示物。例如，以单数提及的部件意图包括多于一个部件。
如本文所使用的，术语“约”意味着所讨论的量或值可以是指定的特定值或在其附近的某个其他值。通常，表示某个值的术语“约”意图表示在该值的+/-5％内的范围。作为一个实例，短语“约100”表示100+/-5的范围，即，从95至105的范围。通常，当使用术语“约”时，可以预期在所指示的值的+/-5％的范围内可以获得根据本发明的类似结果或效果。
如本文所使用的，术语“和/或”意味着所述组中的所有要素或仅一个要素可以存在。例如，“A和/或B”应当意指“仅A，或仅B，或A和B两者”。在“仅A”的情况下，该术语还涵盖B不存在的可能性，即“仅A，但没有B”。
还应当理解，本发明不限于下文描述的特定实施方案和方法，因为特定组分和/或条件当然可以变化。另外，本文所使用的术语仅为了描述本发明的特定实施方案的目的而使用并且不意图以任何方式是限制性的。
术语“包括(comprising)”与“包括(including)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、或“通过…表征(characterized by)”是同义的。这些术语是包括性的和开放式的，并且不排除另外的、未被描述的要素或方法步骤。
短语“由......组成(consisting of)”排除在权利要求中未指定的任何要素、步骤或成分。当该短语出现在权利要求的主体的子句中而不是紧接在前序部分之后时，它仅限制在该子句中阐述的要素；其它要素不从作为整体的该权利要求中排除。
短语“基本上由......组成(consisting essentially of)”将权利要求的范围限于所指定的材料或步骤，加上不实质影响所要求保护的主题的基本的和新的特性的那些材料或步骤。
短语“包括(composed of)”意指“包括(including)”或“由......组成(consisting of)”。通常，该短语用于表示物体由材料形成。
关于术语“包括(comprising)”、“由......组成(consisting of)”和“基本上由......组成(consisting essentially of)”，在该三个术语中的一个在本文中被使用的情况下，当前公开的和所要求保护的主题可以包括使用其它两个术语中的任一个。
术语“一个或更多个”意指“至少一个”，并且术语“至少一个”意指“一个或更多个”。术语“一个或更多个”和“至少一个”包括“多于一个”作为子集。
术语“基本上”、“大致上”或“约”在本文中可以用于描述所公开的实施方案或所要求保护的实施方案。术语“基本上”可以修饰在本公开内容中公开的或要求保护的值或相对特性。在这样的情况下，“基本上”可以表示它修饰的值或相对特性在该值或相对特性的±0％、±0.1％、±0.5％、±1％、±2％、±3％、±4％、±5％或±10％之内。
还应当认识到，整数范围明确地包括所有中间的整数。例如，整数范围1-10明确地包括1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。类似地，范围1至100包括1、2、3、4、...、97、98、99、100。类似地，当任何范围被要求时，将上限和下限之间的差除以10的作为增量的中间的数字可以被当作是可选的上限或下限。例如，如果范围是1.1到2.1，下面的数字1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9和2.0可以被选择作为下限或上限。
在本文阐述的实例中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流量等)可以在指示的值的正或负50％的情况下实施，所述值被四舍五入到或截断到在实例中提供的值的两位有效数字。在改进中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流量等)可以在指示的值的正或负30％的情况下实施，所述值被四舍五入到或截断到在实例中提供的值的两位有效数字。在另一种改进中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、pH、流量等)可以在指示的值的正或负10％的情况下进行，所述值被四舍五入到或截断到在实例中提供的值的两位有效数字。
对于表示为具有多于一个字母和数字下标的经验化学式的所有化合物(例如，CH2O)，下标的值可以是指示的值的正或负50％，其被四舍五入到或截断到两位有效数字。例如，如果CH2O被指示，则是式C(0.8-1.2)H(1.6-2.4)O(0.8-1.2)的化合物。在改进中，下标的值可以是指示的值的正或负30％，其被四舍五入到或截断到两位有效数字。在又一种改进中，下标的值可以是指示的值的正或负20％，其被四舍五入到或截断到两位有效数字。
术语“一个或更多个”意指“至少一个”，并且术语“至少一个”意指“一个或更多个”。术语“一个或更多个”和“至少一个”包括“多于一个”和“多个”作为子集。在改进中，“一个或更多个”包括“两个或更多个”。
在整个本申请中，其中引用了出版物，这些出版物的公开内容以其整体据此通过引用被并入本申请中以更充分地描述本发明所属领域的技术状态。
缩写词：
“1,3PDO”意指1,3-丙二醇。
“BDO”意指1,4-丁二醇。
“CHDM”意指环己烷二甲醇。
“DEOA”意指二乙醇胺。
“ILD”意指压痕载荷力挠度(indentation load force deflection)。
“Quadrol”意指(亚乙基二次氮基)四-2-丙醇。
“TEOA”意指三乙醇胺。
参照图1，提供了用于实施用于形成聚氨酯泡沫的方法的模制设备的示意图。模制设备10包括具有模腔14的模具12。该方法包括将一种或更多种多元醇组合物16、18和20引导到模具并且特别是模腔14中的步骤。一种或更多种多元醇组合物16、18和20中的每一种包含多元醇、水和催化剂。在多元醇组合物16、18和20中的多元醇和催化剂可以是相同的或不同的。典型地，一种或更多种多元醇组合物16、18和20经由一个或更多个多元醇流22、24和26被引导到模具(例如，模腔14)中。
仍参照图1，异氰酸酯组合物30被引导到模具(例如，模腔14)中以在模腔14中形成发泡聚氨酯。典型地，异氰酸酯组合物30经由异氰酸酯流32被引导到模具(例如，模腔14)中。典型地，异氰酸酯组合物30包含一种或更多种异氰酸酯。因此，一种或更多种多元醇组合物和异氰酸酯组合物在模腔14内被组合成反应组合物。有利地，水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且在反应组合物中的异氰酸酯的量是足以使得异氰酸酯指数是从约83至98的量。
有利地，水的量直接影响聚氨酯泡沫的密度。例如，在泡沫的密度和水浓度之间的函数关系；在全部反应组合物的从1.5％至2％的范围内，可以从一系列采用已知的浓度和反应条件的实验中凭经验确定(例如，校准曲线)。在改进中，函数关系可以是线性的或多项式的。最小二乘分析可以用于此目的。在改进中，通过关于给定的一组浓度和反应条件适当地调节水位，发泡聚氨酯的泡沫密度被设定为从35kg/m3至70kg/m3的值。图2提供了关于本发明的聚氨酯泡沫(即改善的泡沫)以及关于现有技术的聚氨酯泡沫(常规泡沫)的系统水相对于密度的图。明显地，本发明的聚氨酯泡沫在较低水位的情况下获得相同的密度。例如，50kg/m3的泡沫可以使用比常规使用的少约20％的水来制成。此外，通过使用最少量的水，该方法使缩二脲的形成最小化。
在变型中，一种或更多种多元醇组合物还包含低分子量链硬化剂，其中低分子量硬化剂具有小于约500道尔顿的分子量。在改进中，低分子量硬化剂具有小于约400道尔顿的分子量。在另外的改进中，低分子量硬化剂具有小于约300道尔顿的分子量。低分子量硬化剂可以是扩链剂或交联剂。低分子量硬化剂的实例包括但不限于1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、环己烷二甲醇、二乙醇胺、(亚乙基二次氮基)四-2-丙醇((ethylenedinitrilo)tetra-2-propanol)、三乙醇胺及其组合。硬化剂的选择和量可以影响发泡聚氨酯的硬度。因此，可以创建绘制ILD相对于硬化剂的校准图表。例如，在硬化剂浓度和ILD之间的函数关系可以从一系列采用已知的浓度和反应条件的实验中凭经验确定(例如，校准曲线)。在改进中，函数关系可以是线性的或多项式的。
如上文陈述的，多于一个多元醇流22、24和26被引导到模具中以运输一种或更多种多元醇组合物。每个多元醇流包括基础多元醇、聚合物多元醇和水。在改进中，多于一个多元醇流22、24和26包括被引导到模具(例如，模腔14)中的第一多元醇流、第二多元醇流和第三多元醇流。表1提供了以组分的重量百分比呈现的、三个多元醇流的多元醇组合物的实例。多元醇组合物可以是表1中提供的值的正或负30％。
表1.多元醇组合物.
在变型中，基础多元醇包括选自由以下组成的组的组分：具有末端羟基基团的聚合物、聚醚多元醇、具有末端羟基基团的共聚物及其组合。在改进中，基础多元醇是聚醚多元醇或聚酯多元醇。在另一种改进中，基础多元醇是高分子量聚醚多元醇。在又一种改进中，基础多元醇是高分子量聚醚多元醇的混合物。高分子量聚醚多元醇的混合物可以是可以具有不同分子量的双官能化合物和三官能化合物的混合物。在改进中，单独的或在混合物中的聚醚多元醇可以具有从约500道尔顿至8000道尔顿的数均分子量。在另外的改进中，单独的或在混合物中的聚醚多元醇可以具有从约1,000道尔顿至6,000道尔顿的数均分子量。双官能材料和三官能材料的实例包括但不限于聚乙二醇、聚丙二醇、基于甘油的聚醚三醇、基于三羟甲基丙烷的聚醚三醇及类似材料，以及它们的混合物。在一些改进中，聚醚多元醇具有在从30.0mg KOH/g至33.0mg KOH/g的范围内的羟值、1.03的比重、171℃的闪点和8.59lb/加仑的密度。在变型中，聚氧化烯多元醇具有在从18.2mg KOH/g至22.2mg KOH/g的范围内的羟值、1.6的比重、213℃的闪点和8.80lb/加仑的密度。聚氧化烯多元醇的合适的实例是从位于德国勒沃库森(Leverkusen)的Covestro可商购的
1629、
1650、
E-824、
E-863、
E-960和
E-852。
在变型中，聚合物多元醇是接枝多元醇(graft polyol)或聚脲改性的多元醇。特别有用的聚合物可以是包含聚合物链段的接枝多元醇，所述聚合物链段具有丙烯腈残基和/或苯乙烯残基。在改进中，丙烯腈残基和/或苯乙烯残基以接枝多元醇的重量的从约40重量百分比至44重量百分比的量存在。还应当了解，聚合物-多元醇的量可以用于调节SAG因子。聚合物-多元醇浓度越高，SAG值越高。
在所阐述的方法中使用的一种或更多种异氰酸酯包括选自由二异氰酸酯、三异氰酸酯及其组合组成的组的组分。二异氰酸酯的实例包括但不限于，三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、七亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2-乙基亚丁基1,4-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯和亚丁基1,4-二异氰酸酯。三异氰酸酯的实例包括1,3,5-三异氰酸酯、甲苯2,4,6-三异氰酸酯、三苯基甲烷4,4’,4”三异氰酸酯(triphenylemethane 4,4’,4”triisocyanate)及其组合。因此，一种或更多种异氰酸酯可以包括选自由以下组成的组的组分：三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、七亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2-乙基亚丁基1,4-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、和亚丁基1,4-二异氰酸酯、1,3,5-三异氰酸酯、甲苯2,4,6-三异氰酸酯、三苯基甲烷4,4’,4”三异氰酸酯及其组合。
如上文所阐述的，方法还使用催化剂。在改进中，催化剂是叔胺。这样的催化剂的实例包括但不限于1,4-二氮杂双环(2,2,2)辛烷、双(2,2-二甲基氨基)乙醚、N-乙基吗啉、二亚乙基三胺、三亚乙基二胺/乙二醇溶液，及其组合。
在另一种实施方案中，提供了通过本文阐述的方法形成的模制部件。该模制部件包括包含一种或更多种异氰酸酯、一种或更多种多元醇、水和催化剂的反应组合物的反应产物，其中水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且其中一种或更多种异氰酸酯是以足以使异氰酸酯指数是从约83至98的大致量，所述反应产物是聚氨酯泡沫。在改进中，聚氨酯泡沫具有从约35kg/m3至70kg/m3的密度。有利地，聚氨酯泡沫可以被包括在座椅垫、头枕或扶手中。
反应产物的细节与上文关于用于在模制设备中形成聚氨酯泡沫的方法所阐述的相同。例如，反应组合物还可以包含低分子量硬化剂，该低分子量硬化剂具有小于约500道尔顿的分子量。图3提供了在恒定指数的情况下ILD相对于硬化剂DEOA的浓度的图。通过添加硬化剂来获得硬度增加，以增加异氰酸酯需求，保持指数在小范围内。根据JIS K 6400测量压痕载荷力挠度。
图4A和图4B提供了在恒定指数的情况下滞后相对于ILD和湿定形相对于ILD的图。(JIS K 6400)。图示出，对于相同的硬度，滞后和湿定形比常规泡沫低得多。与由典型的现有技术的组合物制成的泡沫相比，对于通过上文阐述的方法制成的氨基甲酸酯泡沫，性质变化更小。如在图2中看到的，50kg/m3的泡沫可以使用1.8份的系统水来制成，而不是使用在常规的汽车聚氨酯泡沫的制造中通常使用的2.2份。图4A和图4B示出，由于所需的宽范围的指数点(75、85、95、105)，常规方法产生宽范围的物理性质。形成对照地，使用新方法在接近恒定指数时采用增加异氰酸酯需求来管理ILD使在硬度增加时的性质变化最小化。
虽然上文描述了示例性的实施方案，但这不意味着这些实施方案描述了本发明的所有可能形式。而是，在本说明书中使用的词语是描述性而非限制性的词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出多种改变。此外，可以组合多种实现实施方案的特征以形成本发明的另外的实施方案。
Claims (19)
1.一种用于在模制设备中形成聚氨酯泡沫的方法，所述方法包括：
将一种或更多种多元醇组合物引导到模具中，所述一种或更多种多元醇组合物中的每一种包含多元醇、水和催化剂；以及
将异氰酸酯组合物引导到所述模具中以形成发泡聚氨酯，所述异氰酸酯组合物包含一种或更多种异氰酸酯，所述一种或更多种多元醇组合物和所述一种或更多种异氰酸酯被组合成反应组合物，
其中水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且其中在所述反应组合物中的异氰酸酯的量是足以使得异氰酸酯指数是从约83至98的量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或更多种多元醇组合物还包含低分子量硬化剂，所述低分子量硬化剂具有小于约500道尔顿的分子量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述低分子量硬化剂是扩链剂或交联剂。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述低分子量硬化剂包括选自由1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、环己烷二甲醇、二乙醇胺、(亚乙基二次氮基)四-2-丙醇、三乙醇胺及其组合组成的组的组分。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述发泡聚氨酯的泡沫密度和所述全部反应组合物的从1.5％至2％范围内的水浓度之间的函数关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发泡聚氨酯的泡沫密度被设定为从35kg/m3至70kg/m3的值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中多于一个多元醇流被引导到所述模具中以运输所述一种或更多种多元醇组合物，每个多元醇流包括基础多元醇、聚合物多元醇和水。
8.根据权利要求7所述的方法，其中第一多元醇流、第二多元醇流和第三多元醇流被引导到所述模具中。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述基础多元醇包括选自由以下组成的组的组分：具有末端羟基基团的聚合物、聚醚多元醇、具有末端羟基基团的共聚物及其组合。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述基础多元醇是聚醚多元醇或聚酯多元醇。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述聚合物多元醇是接枝多元醇或聚脲改性的多元醇。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述聚合物多元醇是包含聚合物链段的接枝多元醇，所述聚合物链段包括丙烯腈残基和/或苯乙烯残基。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述丙烯腈残基和/或苯乙烯残基以所述接枝多元醇的重量的从约20重量百分比至44重量百分比的量存在。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或更多种异氰酸酯包括选自由二异氰酸酯、三异氰酸酯及其组合组成的组的组分。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或更多种异氰酸酯包括选自由以下组成的组的组分：三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、七亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2-乙基亚丁基1,4-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、亚丁基1,4-二异氰酸酯、1,3,5-三异氰酸酯、甲苯2,4,6-三异氰酸酯、三苯基甲烷4,4’,4”三异氰酸酯及其组合。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是选自由以下组成的组的叔胺：1,4-二氮杂双环(2,2,2)辛烷、双(2,2-二甲基氨基)乙醚、N-乙基吗啉、二亚乙基三胺、三亚乙基二胺/乙二醇溶液及其组合。
17.一种模制部件，包括：
包含一种或更多种异氰酸酯、一种或更多种多元醇、水和催化剂的反应组合物的反应产物，其中水浓度在全部反应组合物的重量的从1.5％至2％的范围内，并且其中所述一种或更多种异氰酸酯是以足以使异氰酸酯指数是从约83至98的大致量，所述反应产物是聚氨酯泡沫。
18.根据权利要求17所述的模制部件，其中所述聚氨酯泡沫被包括在座椅垫、头枕或扶手中。
19.根据权利要求17所述的模制部件，其中所述反应组合物还包含低分子量硬化剂，所述低分子量硬化剂具有小于约500道尔顿的分子量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/212,570 US20220306826A1 (en) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | High performance urethane foam |
| US17/212,570 | 2021-03-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115124687A true CN115124687A (zh) | 2022-09-30 |
Family
ID=83192348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210302665.2A Pending CN115124687A (zh) | 2021-03-25 | 2022-03-24 | 高性能氨基甲酸酯泡沫 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220306826A1 (zh) |
| CN (1) | CN115124687A (zh) |
| DE (1) | DE102022105763A1 (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357430A (en) * | 1981-10-02 | 1982-11-02 | Union Carbide Corporation | Polymer/polyols, methods for making same and polyurethanes based thereon |
| US20020040072A1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-04-04 | Lockwood Robert J. | Manufacture of MDI-TDI based flexible polyurethane foams |
| CN101205288A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 比亚迪股份有限公司 | 一种聚氨酯泡沫组合物 |
| CN101292819A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | 叶根林 | 钢骨聚胺酯发泡椅 |
| US9505881B1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-11-29 | Covestro Llc | Polymer polyol compositions, a process for preparing these novel polymer polyol compositions, flexible foams prepared from these novel polymer polyols and a process for the preparation of these flexible foams |
-
2021
- 2021-03-25 US US17/212,570 patent/US20220306826A1/en active Pending
-
2022
- 2022-03-11 DE DE102022105763.1A patent/DE102022105763A1/de active Pending
- 2022-03-24 CN CN202210302665.2A patent/CN115124687A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357430A (en) * | 1981-10-02 | 1982-11-02 | Union Carbide Corporation | Polymer/polyols, methods for making same and polyurethanes based thereon |
| US20020040072A1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-04-04 | Lockwood Robert J. | Manufacture of MDI-TDI based flexible polyurethane foams |
| CN101205288A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 比亚迪股份有限公司 | 一种聚氨酯泡沫组合物 |
| CN101292819A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | 叶根林 | 钢骨聚胺酯发泡椅 |
| US9505881B1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-11-29 | Covestro Llc | Polymer polyol compositions, a process for preparing these novel polymer polyol compositions, flexible foams prepared from these novel polymer polyols and a process for the preparation of these flexible foams |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220306826A1 (en) | 2022-09-29 |
| DE102022105763A1 (de) | 2022-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI95141B (fi) | Nestemäisiä polyisosyanaattiseoksia, menetelmä niiden valmistamiseksi ja niiden käyttö pehmeiden polyuretaanivaahtojen valmistamiseksi | |
| CN1954009B (zh) | 制备具有减少voc排放物的聚氨酯泡沫的方法 | |
| US4321333A (en) | Polyurethane prepared from polyisocyanate blend | |
| US3454504A (en) | Open cell polyalkylene ether polyurethane | |
| US3925266A (en) | Flexible polyetherurethane foams with improved resilience | |
| AU582034B2 (en) | Polyurethane foams from poly(alkylene carbonate) polyols | |
| BRPI0211861B1 (pt) | processo para produzir espuma de poliuretano flexível. | |
| CN101855263A (zh) | 低官能度的天然油基化合物用于增强泡沫体的应用 | |
| US5177119A (en) | Polyurethane foams blown only with water | |
| CN104583262B (zh) | 不含锡的聚合物多元醇 | |
| AU2014318647A1 (en) | PIPA based combustion-modified polyurethane foam | |
| CN101743264B (zh) | 用于聚氨酯泡沫体的反应性胺催化剂 | |
| US3467605A (en) | High density rigid polyether/polyester urethane foams | |
| WO2009098966A1 (ja) | 低反発軟質ポリウレタンフォーム | |
| CN115124687A (zh) | 高性能氨基甲酸酯泡沫 | |
| US5457137A (en) | Water blown, energy absorbing foams | |
| CN109661416A (zh) | 包含在甲苯二异氰酸酯（tdi）的生产中作为底部残留物获得的混合物的聚氨酯泡沫 | |
| KR100303258B1 (ko) | 연질폴리우레탄발포체조성물 | |
| US8901187B1 (en) | High resilience flexible polyurethane foam using MDI | |
| AU594591B2 (en) | Polyurethane systems incorporating alkoxylated diethyltoluenediamine | |
| CA1164149A (en) | Process for the preparation of flexible polyurethane foams involving the use of aromatic monoamines | |
| JPH05271379A (ja) | 連続気泡の、弾力のある、柔軟なポリウレタンフォームの製造方法 | |
| US4269946A (en) | Low density high resiliency foams | |
| CA1092297A (en) | Flexible polyurethane foams | |
| US20240182629A1 (en) | Polyurethane foam emissions reduction additive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220930 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |