CN116997584A - 具有改进的脱模时间的模塑聚氨酯软质泡沫 - Google Patents

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Abstract

用于制备反应性混合物和脱膜时间<45秒的模塑软质含聚氨酯泡沫的方法，所述反应性混合物包括在异氰酸酯指数为40‑110下混合至少如下组分。

Description

具有改进的脱模时间的模塑聚氨酯软质泡沫
技术领域
本发明涉及应用反应注射成型(RIM)制备模塑软质泡沫的成本有效的改进方法。
更具体地，本发明涉及在用于制备模塑软质含聚氨酯泡沫的反应注射成型(RIM)的过程中减少脱膜时间的方法，从而改善和/或保持良好的模塑工艺，如良好的流动性和模具填充以及良好的泡沫特性。
本发明还涉及用于制备模塑软质泡沫的反应性混合物，从而改进反应注射成型(RIM)过程中的脱膜时间。
另外，本发明还涉及含聚氨酯的模塑软质泡沫，特别是适用于生产隔音材料的含聚氨酯的模塑软质泡沫。
背景技术
对于评估含聚氨酯的模塑软质泡沫的工业可行性来说，加工效率至关重要。这些加工特性的实例更具体地为胶凝时间和脱膜时间等。胶凝时间对于能否在胶凝发生前完全填充模具至关重要，特别是当应用大型复杂的模具时，而脱膜时间对于最大化部件产量非常重要。脱模时间过长，对于给定的部件产量，就必须大量的相对昂贵的模具。这些要求往往与所需的模塑泡沫特性相冲突，如声学特性、开孔量、尺寸稳定性(无收缩)、模量、损失因子、拉伸强度、压缩变形以及模塑产品的所需密度。
已经研究了各种减少脱模时间的方法。例如，提高催化剂浓度通常会对这些特性产生想要的影响。但催化剂浓度增加可能对液体流动和因而对模具填充具有负面影响，和因此影响最终模塑产品的视觉效果和形状。
含伯羟基的多元醇已经被用于减少脱模时间，并取得了一些成功，特别是在反应注射成型(RIM)应用中，但通常来说，高度依赖伯羟基多元醇会导致胶凝时间缩短，此外，由于这些多元醇更亲水，可能会使模塑泡沫吸水更多，并可能对模塑泡沫的硬度产生影响。
基于上述原因，有必要开发一种用于制备含聚氨酯的模塑软质泡沫的反应性混合物，所述反应性混合物改善了脱膜时间，实现了更为成本有效的加工过程，同时保持了汽车行业规定的产品规格，任选改善(增加)了开孔量和避免了泡沫收缩，以进一步改善隔音性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于生产含聚氨酯的模塑软质泡沫的反应性混合物，其允许以更高的处理效率来生产含聚氨酯的模塑软质泡沫，并因而改善或至少保持了泡沫特性。
另一个目标是获得含聚氨酯的模塑软质泡沫，所述泡沫具有非常好的隔音性能同时又能按行业标准处理，同时保持OEM(原始设备制造商)特定的物理性能。
令人惊讶地，我们发现了一种改善(缩短)了模塑过程的脱模时间的反应性混合物，其中任选组合特定的添加剂以避免模塑软质泡沫的收缩(从而提高开孔量)。
定义和术语
在本发明的上下文中，如下术语具有如下意义：
1)异氰酸酯指数或NCO指数或指数指配制物中存在的NCO-基团与异氰酸酯反应性氢原子的比，由百分比表示：
[NCO]x100 (％)
[活性氢]
换句话说，NCO-指数代表相对于与配制物中应用的异氰酸酯反应性氢量发生反应理论上所需的异氰酸酯量，配制物中实际应用的异氰酸酯的百分比。
应注意的是，这里应用的异氰酸酯指数不仅从制备包括异氰酸酯组分和异氰酸酯-反应性组分的材料的实际聚合过程的角度来考虑。在计算异氰酸酯指数时，也考虑了为产生改性的多异氰酸酯(包括在现有技术中称为预聚物的异氰酸酯衍生物)而在初始步骤中消耗的任何异氰酸根基团，或在初始步骤中消耗的任何活性氢(例如与异氰酸酯反应产生改性的多元醇或多胺)。
2)这里为了计算异氰酸酯指数而应用的术语“异氰酸酯反应性氢原子”指在反应性组合物中存在的羟基和胺基中的总活性氢原子；这意味着在实际聚合过程中，为了计算异氰酸酯指数，一个羟基被认为包含一个反应性氢，一个伯胺基被认为包含一个反应性氢，和一个水分子被认为包含两个活性氢。
3)这里应用的术语“平均名义羟基官能度”(或简称“官能度”)指多元醇或多元醇组合物的数均官能度(每个分子的羟基数)，假定这是在制备过程当中应用的引发剂的数均官能度(每个分子的反应性氢原子数)，虽然实际上由于某些终端不饱和通常会略低一些。
4)除非另有说明，术语“平均”都指数均。
5)“液体”指在20℃下按ASTM D445-11a测量粘度小于10Pa.s。
6)“pbw”指重量份。
7)术语"室温"指约20℃的温度，这意味着温度为18-25℃。这种温度包括18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃和25℃。
8)这里所指的“拉伸强度”和“伸长率”均接ISO 1798测量。拉伸强度以kPa为单位表示，而伸长率以％表示。拉伸强度是泡沫样品破裂所需要的力的大小的量度。伸长率是泡沫样品在断裂前可被拉伸的程度的量度，以其原始长度的百分比表示。
9)泡沫的“密度”指通过切割泡沫样品、称重并测量尺寸对泡沫样品测量的表观模塑密度。表观密度为按ISO 845测量的重量与体积的比，和单位为kg/m3。
10)“E模量”和“损失因子”应用Kelvin-Voigt模型测量，其中应用如下图1和图2所示的并联的粘滞阻尼器和纯弹性弹簧和应用下式计算：
测试样品：
-面积：50x50mm。
-厚度：10-25mm，相同样品的样品间厚度公差Δh＝±5％。
-顶部质量(m1)：50g±4g。
测试条件：
-测样品应在23℃±2℃和50％±5％的相对湿度下调理24小时。
-测量：4次测量，每次测量后旋转90°。
-振动输入：在频率范围1-200Hz内的"白噪声"信号。
-应用FFT(快速傅立叶变换)分析频率并计算传递函数A/Ao。
-按Kelvin-Voigt模型计算动态模量E′和损失因子μ。
11)这里的术语“脱膜时间”指将反应性混合物的液体组分分配到模具中后至打开模具的时间(以秒为单位)。
12)在本发明中，术语"反应性混合物"指用于制备本发明的模塑含聚氨酯泡沫的各组分的组合，其中在反应前，包含多异氰酸酯的化合物与异氰酸酯反应性化合物在单独的容器中保存。
13)在本发明中，术语“热活化催化剂”指催化异氰酸酯-多元醇反应(聚氨酯的形成)的起始时间(引发时间)有延迟的催化剂。热活化意味着基于热活化催化剂的异氰酸酯-多元醇反应过程由热引发。可用于本发明的热活化催化剂将在高温(高温例如指高于约40℃或更高的温度)下引发，而标准的聚氨酯形成催化剂(这里称为非热活化催化剂)不需要升温来引发聚氨酯形成，和这些催化剂在室温或以下具有活性。用于本发明的催化剂组合物包括热活化催化剂和非热活化催化剂的组合。
14)这里的“物理发泡剂”指永久性气体如CO2和N2以及通过蒸发使聚合物膨胀的挥发性化合物。发泡/泡沫形成过程是不可逆的和吸热的，即需要热量来蒸发(液体)发泡剂。
15)“化学发泡剂”包括化合物包括在过程条件下分解并通过作为副产物产生的气体使聚合物膨胀的化合物。水可以看作化学发泡剂。
16)这里的“开孔化合物”指在模塑过程中和/或之后可避免泡沫收缩并因而提高泡沫的孔开度和开孔量的化合物。因此这些化合物在本发明中称为“开孔化合物”。
具体实施方式
本发明涉及用于制备模塑软质含聚氨酯泡沫的反应性混合物和方法，从而实现了短的脱膜时间(<45秒)和泡沫良好的机械和声学特性。
按照本发明，公开了用于制备脱膜时间<45秒的模塑软质含聚氨酯泡沫的反应性混合物和方法，所述反应性混合物包括在异氰酸酯指数为40-110下混合至少如下组分：
-NCO值为10-32％和通过使多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物反应制备的多异氰酸酯预聚物，其中多异氰酸酯组合物以其总重量计包含30-90wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和10-70wt％的异氰酸酯官能度为3或更大的所述二异氰酸酯的同系物，和所述异氰酸酯反应性组合物包含平均分子量为250-8000且平均名义羟基官能度为2-4的多元醇化合物，
-包含如下的异氰酸酯反应性组合物：
1)第一聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇，其平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为2000-8000，氧乙烯含量以该第一多元醇重量计小于50wt％，和
2)第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇，其平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为500-8000，氧乙烯含量以该第二多元醇重量计大于50wt％，和
其中以第一和第二多元醇的总重量计，第一多元醇与第二多元醇的重量比为25/75至95/5，
-0-5wt％通过使邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与第三多元醇反应获得的化合物，所述第三多元醇的平均当量重量为100-2500和平均名义羟基官能度为2-8，其中所述wt％以反应性混合物(开孔化合物)的总重量计，和
-包含至少一种非热活化聚氨酯形成催化剂化合物和至少一种热活化催化剂化合物的催化剂组合物，和
-含水的发泡剂组合物，和
-任选的平均分子量为60-1999的异氰酸酯反应性扩链剂和/或交联剂，和
-任选的助剂和添加剂。
按照一些实施方案，在用于制备本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫的方法中，脱膜时间小于45秒，优选小于40秒，更优选小于35秒。最优选采用封闭模塑方法，脱膜时间为25-35秒。
按照一些实施方案，反应性混合物的异氰酸酯指数为40-110，优选为50-85，更优选为50-75。
按照一些实施方案，以第一和第二多元醇的总重量计，第一多元醇与第二多元醇的重量比为25/75至95/5，更优选为40/60至95/5，更优选为50/50至95/5。
按照一些实施方案，第一聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为2000-8000，氧乙烯含量以第一多元醇总重量计小于50wt％，优选为8-50wt％，更优选为10-30wt％。可商购多元醇的合适实例为来自Huntsman的F428。
按照一些实施方案，第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为500-8000，和氧乙烯含量以第二多元醇总重量计大于50wt％。可商购多元醇的合适实例为来自Huntsman的F526和/>F 444。
按照一些实施方案，第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均名义羟基官能度为2-6，优选为2-4，更优选为2.5-3.5。
按照一些实施方案，至少一种第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均分子量为500-8000，优选为1000-6000，更优选为1000-5000。
按照一些实施方案，至少一种第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的氧乙烯含量以这种第二多元醇的总重量计大于50wt％，优选大于60wt％，更优选大于65wt％，最优选大于70wt％。
按照一些实施方案，通过使邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与平均当量重量为100-2500和平均名义羟基官能度为2-8的第三多元醇反应获得的化合物可避免在模塑过程中和/或之后泡沫收缩，从而提高了泡沫的孔开度和开孔量。这里应用的第三多元醇可选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯-酰胺多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚缩醛多元醇和它们的混合物。优选应用聚醚多元醇，如聚氧乙烯多元醇、聚氧丙烯多元醇、聚氧丁烯多元醇和包含至少两种不同氧烯基的聚醚多元醇如聚氧乙烯-聚氧丙烯多元醇和它们的混合物。所应用的最优选的聚醚多元醇的平均名义羟基官能度为2-4，平均当量重量为100-2500，氧乙烯含量以聚醚多元醇重量计为至少50wt％，和优选为至少65wt％。更优选地，这种聚醚多元醇的伯羟基含量为至少40％，更优选为至少65％(按伯羟基和仲羟基的数量计算)。它们可以含有其它氧烯基如氧丙烯和/或氧丁烯。可以使用这些最优选的多元醇的混合物。除了这些最优选的聚醚多元醇外，优选不使用平均当量重量为100-2500的其它多元醇或其它异氰酸酯反应性化合物。这些多元醇在现有技术中是已知的且可商购获得，例如来自Shell的3602、来自Huntsman的/>F526、/>F442、/>F444和/>F555。
按照一些实施方案，在本发明反应性混合物中应用的开孔化合物通过使1-10wt％、优选2-7wt％、最优选约5wt％的邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与第三多元醇反应获得，所述第三多元醇的平均当量重量为100-2500、氧乙烯含量大于50wt％和平均名义羟基官能度为2-6，和所述wt％以第三醇的总重量计。
按照一些实施方案，在本发明反应性混合物中应用的开孔化合物通过使1-10wt％、优选2-7wt％、最优选约5wt％的邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与第三多元醇反应获得，所述第三多元醇的平均当量重量为100-2500、氧乙烯含量大于50wt％和平均名义羟基官能度为2-6，从而在酸酐基团与多元醇的反应中形成的羧酸基数量与酯基团数量的比为0.9-1.1:1，和其中至少60％的酸酐基团已被转化。
按照一些实施方案，在本发明反应性混合物中应用的开孔化合物选自可由Huntsman商购获得的bis 30050。
按照一些实施方案，在本发明反应性混合物中应用的开孔化合物通过使约5wt％的邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与第三多元醇反应获得，所述第三多元醇选自氧乙烯含量为93wt％、名义羟基官能度为3的聚醚多元醇。
按照一些实施方案，本发明的催化剂组合物包含至少一种非热活化聚氨酯胶凝和/或发泡催化剂以及热活化(延迟作用)聚氨酯催化剂，优选为热活化胶凝催化剂。
按照一些实施方案，适合在本发明催化剂组合物中应用的热活化催化剂化合物为选自封端叔胺基胶凝催化剂的热活化催化剂，优选选自封端的叔胺羧酸盐，它们需要高温才变得有活性或换句话说所述盐将解封端。可商购的合适催化剂有来自Evonik的SA1/10、/>SA2LE、/>SA 4、/>SA 5和来自Tosoh的DB 30、/>DB 40、/>DB 60。
按照一些实施方案，适合在这里应用的至少一种非热活化聚氨酯胶凝和/或发泡催化剂包括但不限于：金属盐催化剂，如有机锡，和胺化合物，如三亚乙基二胺(TEDA)、N-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、三乙基胺、N,N′-二甲基哌嗪、1,3,5-三(二甲基氨基丙基)六氢三嗪、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、N-甲基二环己基胺、五甲基二亚丙基三胺、N-甲基-N′-(2-二甲基氨基)-乙基-哌嗪、三丁基胺、五甲基二亚乙基三胺、六甲基三亚乙基四胺、七甲基四亚乙基五胺、二甲基氨基环己基胺、五甲基二亚丙基-三胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、双(二甲基氨基乙基)醚、三(3-二甲基氨基)丙基胺以及它们的任意混合物。催化剂化合物应该在反应性组合物中以催化有效量存在。可商购的非热活化发泡和胶凝催化剂有DPA(典型的胶凝催化剂)、/>ZF10(典型的发泡催化剂)、/>Z130(典型的胶凝催化剂)、/>NE300(典型的发泡催化剂)、/>NE1091(典型的胶凝催化剂)和/>NE1550(典型的胶凝催化剂)。
按照一些实施方案，在本发明催化剂组合物中，非热活化聚氨酯胶凝催化剂的总量以反应性混合物的总重量计为0.3-3wt％，优选为0.3-2wt％。
按照一些实施方案，在本发明催化剂组合物中，非热活化聚氨酯发泡催化剂的总量以反应性混合物的总重量计为0.15-0.5wt％，优选为0.18-0.4wt％。
按照一些实施方案，在本发明催化剂组合物中，热活化聚氨酯催化剂的总量以反应性混合物的总重量计最少为0.15wt％，优选为0.15-0.4wt％，更优选为0.25-0.35wt％。
按照一些实施方案，在本发明催化剂组合物中，催化剂化合物的总量以反应性混合物的总重量计为0.6-5wt％，优选为1-4wt％。
按照一些实施方案，反应性混合物还可包含醛清除剂。以反应性混合物的总重量计，所述醛清除剂的添加量优选为0.05-2wt％，更优选为0.1-2wt％，最优选为0.1-1wt％，和所述清除剂化合物优选选自以下化合物：4-羟基香豆素和/或乙酰乙酰胺、AS-41、/>AS-76、肌酸酐、1-(2-羟乙基)哌啶、丙二酸、二酰肼、茶碱、4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮、氰脲酸。
按照一些实施方案，反应性混合物还可以包含额外的多元醇，如分子量为250-5000、优选800-3000的植物油基多元醇和/或改性的植物油基多元醇，和它们可由至少一种二聚脂肪酸和/或至少一种二聚脂肪醇和/或至少一种脂肪酸和/或至少一种脂肪醇来形成。生物基多元醇的合适实例有蓖麻油基多元醇、大豆油基多元醇、菜籽油基多元醇。以反应性混合物的总重量计，生物基聚酯-聚醚多元醇的添加量可以为0.5-40wt％，优选为10-40wt％，更优选为10-36wt％。
按照一些实施方案，多异氰酸酯预聚物应用多异氰酸酯组合物制备，所述多异氰酸酯组合物以其总重量计包含30-90wt％、优选50-90wt％、更优选60-80wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和10-70wt％、优选10-50wt％、更优选20-40wt％异氰酸酯官能度为3或更大的所述二异氰酸酯的同系物。
按照一些实施方案，多异氰酸酯预聚物的NCO值为15-32％，优选为20-32％，更优选为25-32％。
按照一些实施方案，可用于制备本发明反应性混合物中的多异氰酸酯预聚物的有机多异氰酸酯包括芳族、脂族、环脂族和芳脂族多异氰酸酯。但优选的多异氰酸酯为芳族多异氰酸酯，例如亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯，和特别是可获得的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)基多异氰酸酯，如MDI异构体，即4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和它们的混合物。
更优选地，以有机多异氰酸酯的总重量计，用作有机多异氰酸酯的4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的量大于50wt％，优选大于60wt％，更优选大于70wt％。
按照一些实施方案，多异氰酸酯预聚物通过使多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物反应制备，所述异氰酸酯反应性组合物包含平均分子量为2000-8000、更优选为4000-8000、更优选为5000-7000且平均名义羟基官能度为2-4的多元醇化合物。可商购的预聚物为来自Huntsman的3231。
按照一些实施方案，多异氰酸酯预聚物通过使多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物反应制备，所述异氰酸酯反应性组合物的平均名义羟基官能度为2-4且包含平均分子量为2000-8000、更优选为4000-8000、更优选为5000-7000的聚醚、聚酯和/或聚醚-聚酯多元醇化合物和/或分子量为250-5000、优选为800-3000的植物油基多元醇和/或改性的植物油基多元醇。
按照一些实施方案，植物油基多元醇和/或改性的植物油基多元醇(如果存在)每个分子的数均官能度通常为1.6-4.0，和优选为1.9-3.0。
按照一些实施方案，多异氰酸酯预聚物通过使多异氰酸酯组合物与包含平均名义羟基官能度为2-4的多元醇化合物的异氰酸酯反应性组合物反应制备。
按照一些实施方案，用于制备多异氰酸酯预聚物的聚醚多元醇以其总重量计包含10-30wt％的平均氧乙烯含量。
可用于制备多异氰酸酯预聚物的聚醚多元醇包括通过环氧乙烷与另一种环氧化物(例如环氧丙烷或四氢呋喃)在多功能引发剂存在下聚合制得的产品。合适的引发剂化合物包含多个活性氢原子，和包括水和多元醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、双酚A、甘油、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇或季戊四醇。也可应用引发剂和/或环状氧化物的混合物。
按照一些实施方案，发泡剂组合物主要包括水。优选只有水用作发泡剂。在不存在其它发泡剂的情况下，用作发泡剂的水量优选可以按已知方式变化以达到想要的密度。以反应性混合物的总重量计，合适的水量通常为至少0.3wt％，优选为0.3-6wt％，更优选为2-6wt％。
按照一些实施方案，附加的发泡剂可以是氟基烃类化合物。合适的氟基烃类化合物为365(由Arkema获得)。以反应性混合物的总重量计，氟基烃类化合物的量(如果单独应用)为2-6wt％。
反应性混合物还可以包含常规的添加剂，如表面活性剂、着色剂、稳定剂、填料和脱模剂。
扩链剂和交联剂优选为羟基官能度为2-6、优选为2-4且分子量为62-1999、更优选为62-600的多元醇，如乙二醇、(单)乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、己二醇、季戊四醇和聚乙二醇。以反应体系的总重量计，扩链剂和交联剂的量优选为0.15-15wt％。
用于制备本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫的方法包括使反应体系的组分在模具中反应，所述模具最优选为封闭模具。
按照一些实施方案，用于制备本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫的方法至少包括如下步骤：
i.使异氰酸酯反应性组合物与(任选的)开孔剂、表面活性剂、扩链剂和/或交联剂、催化剂组合物、发泡剂组合物(水)和其它添加剂预混合，和
ii.使多异氰酸酯预聚物与步骤i)中获得的预混合的异氰酸酯反应性组合物混合，和
iii.使步骤ii)中获得的混合后的多异氰酸酯组合物进入模具中反应，以获得反应后的多异氰酸酯组合物，和然后
iv.使所获得的模塑软质含聚氨酯泡沫脱模。
按照一些实施方案，使多异氰酸酯预聚物与步骤i)中获得的预混合的异氰酸酯反应性组合物混合的步骤应用2组分高压混合系统来实施。
按照一些实施方案，使多异氰酸酯预聚物与步骤i)中获得的预混合的异氰酸酯反应性组合物混合的步骤应用2组分动态混合系统来实施。
按照一些实施方案，使多异氰酸酯预聚物与步骤i)中获得的预混合的异氰酸酯反应性组合物混合的步骤优选应用封闭模具来实施。
按照一些实施方案，本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫为按ISO 845测量模塑密度小于100kg/m3、优选为40-80kg/m3的模塑软质泡沫。
按照一些实施方案，本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫为E-模量为15-500kPa、优选为15-150kPa和更优选为40-110kPa的模塑软质泡沫。
按照一些实施方案，本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫为损失因子为0.08-0.6％、优选0.1-0.5％和更优选0.15-0.45％的模塑软质泡沫。
按照一些实施方案，本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫为按ISO 1856测量50％的压缩变形小于或等于21％和更优选小于15％的模塑软质泡沫。
按照一些实施方案，本发明的模塑软质含聚氨酯泡沫是按ISO 1856测量拉伸强度>50kPa、优选>100kPa和按ISO 1798测量伸长率>50％和更优选>70％的模塑软质泡沫。
按照一些实施方案，模塑软质含聚氨酯泡沫用于汽车声学部件的隔音用途，如汽车地垫中的地毯下模塑泡沫、空腔填料、发动机盖、声学插头、仪表盘隔音板等。
通过如下实施例来描述本发明。
实施例
所应用的化学品：
·多异氰酸酯预聚物2310，来自Huntsman
·聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇(多元醇1)，平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为2000-8000，氧乙烯含量小于50wt％
·聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇(多元醇2)，平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为500-6000，氧乙烯含量大于50wt％
·水
·包含非热活化胶凝催化剂(DPA)和非热活化发泡催化剂(/>NE-300)的胺基非热活化催化剂组合物
·热活化催化剂(SA2LE)
·醛清除剂
·二乙醇胺(DELA)
·甘油
·表面活性剂B 8734LF2
·开孔化合物bis 30050，来自Huntsman
实施例1-4和对比例1-2的模塑软质含聚氨酯泡沫
使多异氰酸酯预聚物与包含多元醇和其它添加剂(水、催化剂、表面活性剂、扩链剂等)的异氰酸酯反应性组合物混合，制备反应性混合物。随后将反应性混合物在60℃下注入封闭模具中。
实施例1、2、3和4为本发明，对比例1和2应用现有技术的反应性组合物。下表1给出了各反应体系的组成。
所有实施例均形成适合用作汽车仪表盘中仪表盘隔音板和汽车地垫中地毯下模塑泡沫的模塑软质含聚氨酯泡沫。
表1
下表1给出了用于制备本发明(实施例1-4)和对比例的模塑软质含聚氨酯泡沫的反应性混合物的组分。
表2
下表2给出了通过使表1的反应性组合物反应获得的模塑软质含聚氨酯泡沫的特性。
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Claims (18)

1.用于制备脱膜时间<45秒的模塑软质含聚氨酯泡沫的反应性混合物，所述反应性混合物包括在异氰酸酯指数为40-110下混合至少如下组分：
-NCO值为10-32％和通过使多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物反应制备的多异氰酸酯预聚物，其中多异氰酸酯组合物以其总重量计包含30-90wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和10-70wt％的异氰酸酯官能度为3或更大的所述二异氰酸酯的同系物，和所述异氰酸酯反应性组合物包含平均分子量为250-8000且平均名义羟基官能度为2-4的多元醇化合物，
-包含如下的异氰酸酯反应性组合物：
1)第一聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇，其平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为2000-8000，氧乙烯含量以该第一多元醇重量计小于50wt％，和
2)第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇，其平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为500-8000，氧乙烯含量以该第二多元醇重量计大于50wt％，和
其中以第一和第二多元醇的总重量计，第一多元醇与第二多元醇的重量比为25/75至95/5，
-0-5wt％的通过使邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与第三多元醇反应获得的化合物，所述第三多元醇的平均当量重量为100-2500，和平均名义羟基官能度为2-8，其中所述wt％以反应性混合物(开孔化合物)的总重量计，和
-催化剂组合物，所述催化剂组合物以反应性混合物的总重量计包含0.3-3wt％的至少一种非热活化聚氨酯胶凝催化剂化合物、0.15-0.5wt％的至少一种发泡催化剂化合物和0.15-0.4wt％的至少一种热活化聚氨酯催化剂化合物，和
-含水的发泡剂组合物，和
-任选的平均分子量为60-1999的异氰酸酯反应性扩链剂和/或交联剂，和
-任选的助剂和添加剂。
2.权利要求1的反应性混合物，其中脱膜时间小于45秒，优选小于40秒，更优选小于35秒，最优选为25-35秒。
3.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述反应性混合物的异氰酸酯指数为40-110，优选为50-85，更优选为50-75。
4.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中以第一和第二多元醇的总重量计，第一多元醇与第二多元醇的比为25/75至95/5，优选为30/70至95/5，更优选为40/60至95/5，更优选为50/50至95/5。
5.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中第一聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均名义羟基官能度为2-6，平均分子量为2000-8000，氧乙烯含量以第一多元醇的总重量计小于50wt％，优选为8-50wt％，更优选为10-30wt％，和其中第二聚氧乙烯聚氧丙烯多元醇的平均名义羟基官能度为2-6，优选为2-4，更优选为2.5-3.5，和平均分子量为500-8000，优选为1000-6000，更优选为1000-5000，和氧乙烯含量以第二多元醇的总重量计大于50wt％，优选大于60wt％，更优选大于65wt％，最优选大于70wt％。
6.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述开孔化合物通过使1-10wt％、优选2-7wt％、最优选约5wt％的邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和/或偏苯三酸酐与平均当量重量为100-2500、氧乙烯含量大于50wt％和平均名义羟基官能度为2-6的第三多元醇反应获得，从而使酸酐基团与多元醇反应中产生的羧酸基数量与酯基团数量的比为0.9-1.1:1，和其中至少60％的酸酐基团已被转化。
7.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述热活化催化剂为封端的叔胺基催化剂，优选为封端的叔胺羧酸盐。
8.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中催化剂组合物中非热活化胶凝催化剂的总量以反应性混合物的总重量计为0.3-2wt％，和其中本发明的催化剂组合物中非热活化聚氨酯发泡催化剂的总量以反应性混合物的总重量计为0.18-0.4wt％。
9.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中催化剂组合物中热活化聚氨酯催化剂的总量以反应性混合物的总重量计为0.25-0.35wt％。
10.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中催化剂组合物中催化剂化合物的总量以反应性混合物的总重量计为0.6-5wt％，优选1-4wt％。
11.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述反应性混合物还包括以反应性混合物的总重量计0.05-2wt％、更优选0.1-2wt％、最优选0.1-1wt％的醛清除剂。
12.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述反应性混合物还包括分子量为250-5000、优选800-3000的植物油基多元醇和/或改性的植物油基多元醇。
13.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述多异氰酸酯预聚物的NCO值为10-32％，优选为20-32％，更优选为25-32％，和所述预聚物应用多异氰酸酯组合物制备，所述多异氰酸酯组合物以其总重量计包含30-90wt％、优选50-90wt％、更优选60-80wt％的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和10-70wt％、优选10-50wt％、更优选20-40wt％异氰酸酯官能度为3或更大的所述二异氰酸酯的同系物。
14.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述多异氰酸酯预聚物通过使多异氰酸酯组合物与异氰酸酯反应性组合物反应制备，所述异氰酸酯反应性组合物的平均名义羟基官能度为2-4且包含平均分子量为2000-8000、更优选为4000-8000、更优选为5000-7000的聚醚和/或聚醚-聚酯和/或聚酯多元醇化合物和/或分子量为250-5000、优选为800-3000的植物油基多元醇和/或改性的植物油基多元醇。
15.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中所述发泡剂组合物包含水，优选只有水用作发泡剂，其中水的量以反应性混合物的总重量计为0.3wt％，优选为3-6wt％，更优选为2-6wt％。
16.前述权利要求任一项的反应性混合物，其中扩链剂和交联剂的量以反应性混合物的总重量计为0.15-15wt％，和选自羟基官能度为2-6、优选为2-4且分子量为62-1999、更优选62-600的多元醇。
17.一种应用前述权利要求任一项的反应性混合物制备脱模时间小于45秒的模塑软质含聚氨酯泡沫的方法，所述方法至少包括如下步骤：
-使异氰酸酯反应性组合物与(任选的)开孔剂、表面活性剂、扩链剂和/或交联剂、催化剂组合物、发泡剂组合物(水)和其它添加剂预混合，和
-使多异氰酸酯预聚物与步骤i)中获得的预混合的异氰酸酯反应性组合物混合，和
-使步骤ii)中获得的混合后的多异氰酸酯组合物进入模具中反应，以获得反应后的多异氰酸酯组合物，和然后
-使所获得的模塑软质含聚氨酯泡沫脱模。
18.应用权利要求1-16任一项的反应性混合物制备的模塑软质含聚氨酯泡沫。
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