CN1257517A - 聚氨酯泡沫塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚氨酯泡沫塑料组合物,该组合物由包含数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇、芳族聚异氰酸酯、增塑剂和发泡剂的反应混合物衍生得到。优选地,该聚氨酯组合物进一步包含增粘树脂。本发明进一步涉及制备聚氨酯泡沫塑料的方法和包含聚氨酯泡沫塑料的制品。

Description

聚氨酯泡沫塑料
本发明涉及聚氨酯泡沫塑料，特别是具有柔性的包含多元醇和芳族异氰酸酯的聚氨酯泡沫塑料。本发明还涉及制备聚氨酯泡沫塑料的方法和包含聚氨酯泡沫塑料的制品。
具有高弹性的聚氨酯泡沫塑料可典型地由聚醚三醇和异氰酸酯制得。聚醚三醇的数均分子量典型地为4,500至6,000，平均官能度为每分子含2.4至2.7个羟基。利用甲苯二异氰酸酯、二异氰酸二苯甲酯、甲苯二异氰酸酯/二异氰酸二苯甲酯混合物以及改性甲苯二异氰酸酯或二异氰酸二苯甲酯，可制备具有很宽加工范围的泡沫塑料。异氰酸酯的官能度典型地为每分子含2.0个异氰酸酯基，多数情况每分子包含不多于2.3个异氰酸酯基。在促进形成泡沫塑料的条件下，当聚醚三醇与每分子含2.0至2.3个异氰酸酯基的异氰酸酯结合时，可生成弹性泡沫塑料。
美国专利4,939,184描述了由聚异丁烯三醇和二醇以阳离子方式制备聚氨酯的方法。聚异丁烯与异氰酸酯预混，所谓的异氰酸酯是指间与对甲苯二异氰酸酯的混合物，其官能度为2.0。然后加入作为发泡剂的水，形成聚氨酯泡沫塑料。所得泡沫塑料的弹性低，可用于吸收能量。
国际申请(PCT)WO 97/00902描述了由聚二烯二醇制得的高弹聚氨酯泡沫塑料。通过加入官能度为每分子含2.5至3.0个异氰酸酯基的芳族聚异氰酸酯，保证充分的交联，可获得泡沫塑料的弹性。与常规的聚氨酯泡沫塑料相比，由此所得到的聚二烯二醇泡沫塑料显示出了优良的潮湿老化性能。
美国专利5,710,192描述了由聚二烯二醇制得的高弹性、高抗撕裂性能的聚氨酯泡沫塑料。通过选择官能度为每分子含1.8至2.5个异氰酸酯基的适量芳族聚异氰酸酯，保证充分的交联，可获得泡沫塑料的弹性。由此所得到的聚二烯二醇泡沫塑料显示出了优良的抗撕裂性能，且颜色几乎为白色。
在上述泡沫塑料中，在加工性能和控制单元尺寸和单元分布中遇到了困难。有必要研制出一种在保持适当弹性泡沫塑料性能的同时具有小的均匀单元尺寸和分布的具备高度可加工性的泡沫塑料。
令人惊奇的是，业已发现通过向由聚二烯二醇制得的聚氨酯泡沫塑料中加入增塑剂如高达50％w的油脂，可得到高度可加工的泡沫塑料。由此，本发明涉及由包含下述成分的反应混合物衍生得到的聚氨酯泡沫塑料组合物：
数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇；
芳族聚异氰酸酯；
增塑剂；和
发泡剂。
该泡沫塑料在制造过程中的粘度较低且与不含油脂的泡沫塑料相比，其单元结构更均匀。
根据进一步优选的实施方案，本发明涉及由包含下述成分的反应混合物衍生得到的聚氨酯泡沫塑料组合物：
数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇；
芳族聚异氰酸酯；
增粘树脂；
增塑剂；和
发泡剂。
增塑剂优选地与氢化聚二烯二醇相容。如果增塑剂与氢化聚二烯二醇相容，那么在以优选的重量比混合两种成分之后，这些成分在室温下放置12小时不会分成两层。
增塑剂可典型地选自本领域技术人员公知的增塑剂。优选地，增塑剂可为油脂和/或数均分子量为500至20,000的氢化二烯一醇。
附图说明
图1显示油脂对粘度的作用。
图2显示油脂对泡沫塑料密度的作用。
图3显示含水量对本发明泡沫塑料的密度的作用。
根据优选的实施方案，本发明优选地涉及弹性聚氨酯泡沫塑料。该泡沫塑料包含100重量份(pbw)的数均分子量为1,000至20,000，更优选为1,000至10,000，最优选3,000至6,000的氢化聚二烯二醇；20至55pbw的芳族聚异氰酸酯；高达200pbw的增塑剂，更优选烃类加工油脂；以及发泡剂。
在一优选的实施方案中，氢化聚二烯二醇的官能度为每分子含1.6至2，优选含1.8至2个羟基。所使用的聚异氰酸酯的官能度为每分子含2.0至3.0个异氰酸酯基。异氰酸酯优选地以能够使异氰酸酯基和羟基数目近乎相等的浓度加入。优选地，NCO∶OH摩尔比为0.9至1.2。
用于本发明的聚二烯二醇典型地通过阴离子制备。阴离子聚合对于本领域技术人员来说是公知的，该方法描述在如美国专利5,376,745、5,391,663、5,393,843、5,405,911和5,416,168中。
聚二烯二醇的聚合反应始于含被护羟基的一锂引发剂或二锂引发剂，该引发剂在各个锂位置聚合共轭二烯单体。尽管其它共轭二烯在本发明中也会充分发挥作用，但出于成本优势，典型的共轭二烯为1.3-丁二烯或异戊二烯。当共轭二烯为1，3-丁二烯且所得聚合物将被氢化时，一般利用结构改性剂可控制阴离子聚合反应，得到所需量的1，4-加成，所述结构改性剂如二乙基醚或1，2-二乙氧基乙烷。
在反应结束之前通过加入官能化试剂终止阴离子聚合反应。所用的官能化试剂对于本领域技术人员来说是公知的，它们描述在美国专利5,391,637、5,393,843和5,418,296中。优选的官能化试剂为环氧乙烷。
为了提高稳定性，优选氢化聚二烯二醇以便使二醇中至少90％，优选至少95％的碳-碳双键被饱和。这些聚合物和共聚物的氢化可通过多种公知的方法进行，如美国专利5,039,755中所描述，在催化剂如阮内镍、贵金属(如铂)、可溶性过渡金属催化剂和钛催化剂存在下进行氢化反应。
氢化聚二烯二醇可提供稳定的弹性泡沫塑料。聚二烯二醇优选地具有每分子1.6至2个，更优选1.8至2个端羟基。例如，平均官能度为1.8意味着大约80％的分子为二醇和大约20％的分子为一醇。由于大量产物分子含有两个羟基，所以该产物可被认为是二醇。本发明的聚二烯二醇的数均分子量为1,000至20,000，优选1,000至10,000，更优选3,000至6,000。优选氢化聚丁二烯二醇，尤其是其中40％至60％为1，2-加成的聚合物。
二烯的微观结构可典型地通过氯仿中的13C核磁共振(NMR)确定。由于在氢化后，如果聚合物包含少于40％1，2-丁二烯加成，那么其在室温下为蜡状固体，所以需要聚丁二烯二醇具有至少40％的1，2-丁二烯加成。优选地，1，2-丁二烯含量为40％至60％。为了降低玻璃转变温度(Tg)和粘度，异戊二烯聚合物典型地具有至少80％的1，4-异戊二烯加成。
用于本发明的聚二烯二醇的羟基当量典型地为约500至约10,000，更优选500至5,000，最优选1,500至3,000。由此，对于聚二烯二醇，适当的数均分子量为1,000至20,000，更优选1,000至10,000，最优选3,000至6,000。
实施例中的氢化聚二烯二醇的数均分子量为3300，官能度为1.92，1，2-丁二烯含量为54％。氢化该聚合物，从而除去大于99％的碳-碳双键。该聚合物在下文中被称作二醇1。
所使用的聚二烯一醇基本上是通过这里已经描述的制备聚二烯二醇的方法制得，不同的是利用单锂引发剂开始聚合反应。一羟基聚二烯聚合物的数均分子量典型地为500至20,000，优选2,000至8,000。实施例中的氢化聚二烯一醇的数均分子量为3850，官能度为0.98，1，2-丁二烯含量为48％。氢化该聚合物，从而除去大于99％的碳-碳双键。该聚合物在下文中被称作一醇1。
数均分子量是指由凝胶渗透色谱法(GPC)测定的数均分子量，所述GPC通过利用具有公知数均分子量的聚丁二烯标准校正。用于GPC分析的溶剂为四氢呋喃。
用于本发明的异氰酸酯为芳族聚异氰酸酯，它们具有用于制备泡沫塑料所需的快速反应速度。由于饱和聚二烯二醇的官能度为每分子含大约2个羟基，所以典型地使用官能度为1.8至3.0，优选2.5至3.0的聚异氰酸酯，可获得能够得到稳定、高载荷和高弹性泡沫塑料的交联密度。使用具有低官能度的异氰酸酯，可得到稳定性较差的泡沫塑料，该泡沫塑料载荷容量较低且弹性下降。较高的异氰酸酯官能度可得到封闭单元含量过高的泡沫塑料，这将对其物理性能具有负面影响。
适当的芳族聚异氰酸酯的实例包括MONDURS MR(Bayer)，一种聚异氰酸二苯甲酯，其异氰酸酯官能度典型地为2.7。也可使用RUBINATE9225(ICI Americas)，一种由二异氰酸2，4-二苯甲酯和二异氰酸4，4-二苯甲酯组成的液态异氰酸酯混合物，其官能度为2.06；但是，向由这种较低官能度的聚异氰酸酯制成的泡沫塑料中加入油脂或一醇，可造成泡沫塑料崩溃，这就需要调节配方。
用于本发明的油脂为基于石油的加工油脂。这些油脂的组成可在链烷烃-环烷烃-烷高级芳烃的范围内改变。可采用的油脂的粘度范围很宽，在100°F(38℃)下由10至1000厘泊。优选地，用于本发明形式的油脂包括具有上述粘度范围的石蜡油脂、环烷烃油脂、或石蜡/环烷烃油脂。用于本发明的适当油脂的实例包括SHELLFLEX371(Shell油脂公司)，一种在100°F(38℃)下粘度为80-100厘泊的石蜡/环烷烃加工油脂。
由于聚二烯二醇是烃类，所以它与烃加工油脂具有良好的相容性，也不存在油脂泄漏出泡沫塑料的趋势。向配方中加入油脂可降低其粘度，因而改善加工性能。图1显示混有油脂(SHELLFLEX371，SHELLFLEX是商标)的聚二烯二醇(二醇1)的粘度是如何取决于掺合物中油脂的含量。在任何给定温度下，每100份聚二烯二醇树脂(phr)中加入高达200重量份的油脂，粘度将会降低十分之九。粘度的这种下降使得本发明泡沫塑料比先前的泡沫塑料易于加工，从而得到更均匀、更细小的泡孔尺寸。
图2显示油脂(SHELLFLEX371)浓度对混有聚异氰酸酯(MONDURMR)和水的聚二烯二醇(二醇1)的泡沫塑料密度的影响。油脂含量由0增至200phr，密度将增加2倍。稠密的泡沫塑料具有更细小的泡孔且具有很均匀的泡孔尺寸分布。
本发明聚氨酯泡沫塑料的主要成分为聚二烯二醇、芳族聚异氰酸酯、发泡剂(如水)和增塑剂(优选油脂和/或聚二烯一醇)。视具体情况而定且优选地，聚氨酯泡沫塑料可进一步地包含增粘树脂。
用于本发明的增粘树脂为分子量较低且主要为烃类的聚合物，其特征主要在于其由ASTM标准方法E28测定的环球软化点。一般地，树脂软化点为约80℃至约120℃。但在特定情况下，如为了在低温下得到最佳的粘合，低软化点树脂或液态树脂具有优势。
正如美国专利3,577,398所描述，典型的增粘树脂可由阳离子聚合包含60％1，3-戊二烯、10％异戊二烯、5％环戊二烯、15％2-甲基-2-丁烯和约10％二聚物的混合物得到。可市购的这类树脂包括WINGTACK95(Goodyear Tire & Rubber Company)，软化点为95℃。树脂也可包含一些芳族特征，该芳族特征可通过在树脂聚合过程中在混合物中加入苯乙烯或α-甲基苯乙烯而被引入。
另外一类可用于本发明的粘合促进树脂包括氢化松香、松香酯、多萜烯、萜烯酚树脂和聚合混合烯烃。为了得到良好的热氧化性能和颜色稳定性，优选使用饱和树脂，如氢化二环戊二烯树脂，例如ESCOREZ5000系列(Exxon Chemical Company)，或氢化聚苯乙烯树脂，例如REGALREZ系列(Hercules，Inc.)。
当使用具有高软化点的增粘树脂时，树脂会将反应混合物的粘度增加至实际上不会发生发泡的程度。通过添加油脂，从而降低发泡时的粘度，改进泡沫塑料的可加工性。用于本发明的典型油脂包括上述石蜡/环烷烃橡胶加工油脂。适用于本发明的油脂的实例为SHELLFLEX371，这种油脂与聚二烯二醇/增粘剂混合物的相容性良好。由此，油脂没有泄漏出泡沫塑料的趋势，调节油脂的浓度以获得所需的粘度、泡沫塑料密度和增粘性能。
通过利用聚二烯一醇替代部分聚二烯二醇，也可控制泡沫塑料的可加工性。通过调节二醇与一醇的比例，可将泡沫塑料的粘弹性适应于特殊应用。包含占二醇/一醇混合物重量高达75％一醇的粘性泡沫塑料被发现是适当的。
氢化聚二烯二醇/增塑剂重量的比例典型地最大为5∶1，优选最大为4∶1，更优选最大为3∶1，特别是最大为2∶1。所述比例典型地最小为1∶4，优选最小为1∶3，更优选最小为1∶1.5，特别是最小为1∶1。
氢化聚二烯二醇/增粘树脂重量的比例典型地最大为5∶1，优选最大为4∶1，更优选最大为3∶1，特别是最大为2∶1。所述比例典型地最小为1∶4，优选最小为1∶3，更优选最小为1∶1.5，特别是最小为1∶1。
典型地，制备泡沫塑料需要催化剂和表面活性剂。
为了提高成分的混溶性，常常加入表面活性剂，这样又会促进羟基/异氰酸酯反应。进一步地，混合物的表面张力减小，表面张力影响泡孔成核作用且稳定膨胀泡沫塑料，从而形成精细的泡孔结构。优选的表面活性剂为硅油脂。适宜的可市购硅油脂实例为TEGOSTAB-B8404(TEGOSTAB为商标)。优选的硅氧烷表面活性剂为DABCODC-5160。如果存在表面活性剂的话，其加入量正常为每100pbw聚二烯二醇0.01至5重量份(0.01-5phr)，优选0.01至1phr。
任何公知为能够催化系统中一种或多种发泡反应的催化剂原则上均可使用。适宜的催化剂实例描述在欧洲专利说明书No.0 358 282中，包括胺(如季胺)、羧酸盐和有机金属催化剂。
适用的季胺实例为三乙二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、二乙基-乙醇-胺、N-可可吗啉、1-甲基-4-二甲基-氨基-乙基哌嗪、3-甲氧基丙基二甲胺、N，N，N′-三甲基异丙基丙二胺、3-二乙氨基丙基-二乙胺、二甲基苄基胺和二甲基环己基胺。可用作催化剂的羧酸盐实例为乙酸钠。可市购的胺催化剂实例为DABCO33-LV和DANCODC-1延迟反应胺催化剂，这两种催化剂购自Air Product and Chemicals。适宜的有机金属催化剂包括辛酸亚锡、油酸亚锡、乙酸亚锡、月桂酸亚锡、辛酸铅、环烷酸铅、环烷酸镍、环烷酸钴和二氯化二丁基锡。其它用作制备聚氨酯的催化剂的有机金属化合物实例描述在美国专利说明书No.2,846,408中。
所使用的催化剂或催化剂混合物的量一般为每100份聚二烯二醇0.01至5.0pbw，优选0.2至2.0pbw。
可使用各种发泡剂。适当的发泡剂包括氢化烃类、脂族烷烃和脂环烷烃，以及常被认为是化学发泡剂的水。由于全氯、全氟烷烃(CFC)的消耗臭氧作用，所以不优选使用这类发泡剂，尽管在本发明范围内可使用这类发泡剂。其中至少一个氢原子没有被卤原子取代的卤代烷烃(被称为HCFC)具有较低的消耗臭氧效力，所以是优选的有待被用于机械吹制泡沫塑料中的卤代烃。特别适宜的HCFC类发泡剂为1-氯-1，1-二氟乙烷。特别优选的发泡剂是被认为具有零消耗臭氧效力的氢氟烃类。
将水用作(化学)发泡剂也属于公知内容。根据公知的NCO/H2O反应，水与异氰酸酯基反应，可释放出能够产生发泡作用的二氧化碳。
最后，脂族或脂环烷烃可被用作CFC选择性发泡剂。这类烷烃的实例为正戊烷、异戊烷和正己烷(脂族)及环戊烷和环己烷(脂环族)。
人们应当理解，上述发泡剂可单独使用或以其两种或多种混合物形式使用。在所述所有发泡剂中，我们发现水和环戊烷特别适用作实现本发明目的的发泡剂。发泡剂的用量为那些常规用量，如在使用水的情况下，其使用量为每100份聚二烯二醇0.1至5pbw；在使用卤代烃、脂族烷烃和脂环烷烃的情况下，其使用量为每100份聚二烯二醇约0.1至20pbw。优选的发泡剂为水。
所加入的水量优选地为每100份聚二烯二醇0.5至3.5份(重量)(pbw)。由于杂质会对发泡沫塑料反应产生不利影响，所以优选使用蒸馏水或脱矿化水。
如果需要的话，可加入阻燃剂、填料和其它添加剂。对于该领域普通技术人员来说，很容易选择适量的其它化合物加入到有待发泡的组合物中去。
为了进一步提高泡沫塑料的热和光稳定性，可加入抗氧化剂和紫外光稳定剂。受阻酚类抗氧化剂，如IRGANOX1076(Ciba Geigy)，非常适合于稳定这些泡沫塑料。紫外光吸收剂如TINUVIN328(CibaGeigy)和受阻胺光稳定剂如TINUVIN123(Ciba Geigy)的组合可优选地用作最佳的耐阳光降解。
聚氨酯泡沫塑料优选地通过混合除聚异氰酸酯之外的所有成分而制成。为了降低混合前的粘度，预热聚二烯二醇和(如果存在的)聚二烯一醇(典型地加热至大约80℃)。优选地预热(典型地加热至大约150℃)增粘树脂。在混合后，迅速加入芳族聚异氰酸酯，在将混合物倒入固定膨胀泡沫塑料的模具中去之前进行短暂搅拌。
因此，本发明另一方面涉及制备聚氨酯泡沫塑料组合物的方法，该方法包括：
(i)将数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇与增塑剂、发泡剂和视具体情况存在的增粘树脂、表面活性剂和催化剂混合，得到混合物；
(ii)将芳族聚异氰酸酯与该混合物合并，得到组合物，和
(iii)将组合物发泡，得到聚氨酯泡沫塑料组合物。
通过将泡沫塑料加热至一定的高温(通常为100至160℃)并保持一段时间(典型地为10分钟至96小时，优选30分钟至48小时)，可对聚氨酯泡沫塑料进行固化处理。但是，一般地，在形成聚氨酯的放热反应中产生的热量足以保证完全固化，该过程可绝热进行。
本发明优选的实施方案涉及弹性聚氨酯泡沫塑料，该泡沫塑料包含100重量份的数均分子量为3,000至6,000且官能度为每分子含1.8至2.0个羟基的氢化聚二烯二醇、0.5至3.5重量份的水、官能度为每分子含2.5至3.0个异氰酸酯基且浓度为能够得到几乎等数量的异氰酸酯和羟基的芳族聚异氰酸酯、20至200重量份的油脂、0.4至0.8重量份的胺催化剂、0.3至0.6重量份的延迟作用胺催化剂和0至0.06重量份的硅表面活性剂。与在不含油脂的条件下制得的泡沫塑料相比，本发明泡沫塑料显示出了优越的泡孔尺寸和泡孔尺寸分布。
本发明另一优选实施方案涉及弹性聚氨酯泡沫塑料，该泡沫塑料包含100重量份的数均分子量为3,000至6,000且官能度为每分子含1.8至2.0个羟基的氢化聚二烯二醇、0.5至3.5重量份的水、官能度为每分子含2.5至3.0个异氰酸基酯且浓度为能够得到几乎等数量的异氰酸酯和羟基的芳族聚异氰酸酯、50至150重量份的增粘树脂、10至100重量份的油脂、0.4至0.8重量份的胺催化剂、0.3至0.6重量份的延迟作用胺催化剂和0至0.06重量份的硅表面活性剂。
本发明再一优选实施方案涉及弹性聚氨酯泡沫塑料，该泡沫塑料包含25至100重量份的数均分子量为3,000至6,000且官能度为每分子含1.8至2.0个羟基的氢化聚二烯二醇、75至0重量份的数均分子量为2000至4000的聚二烯一醇、0.5至3.5重量份的水、官能度为每分子含2.5至3.0个异氰酸酯基且浓度为能够得到几乎等数量的异氰酸酯和羟基的芳族聚异氰酸酯、50至150重量份的增粘树脂、0至100重量份的油脂、0.4至0.8重量份的胺催化剂、0.3至0.6重量份的延迟作用胺催化剂和0至0.06重量份的硅表面活性剂。
本发明还涉及包含本发明聚氨酯泡沫塑料的制品。
尽管每个实施例均可支持可获得专利保护的各个权利要求，但是下述实施例并不意味着将本发明限制在特定的实施方案中。实施例1
以表1所示组合方式利用聚合物、异氰酸酯(MONDURMR)、催化剂(DABCO33-LV和DABCODC-1)、表面活性剂(DABCODC-5160)和水制备8种泡沫塑料。样品2-7还包含烃类加工油脂(SHELLFLEX371)，它们是阐述本发明的样品。样品1为对比实施例，它不含油脂。样品8为另一对比实施例，它包含油脂，但利用常规的聚醚多元醇。
在典型的制备过程中，聚合物和油脂被预热至80℃。除了异氰酸酯之外，将所有的成分称入干燥的容器中，利用安装有2-英寸(5.1cm)等坡度叶轮的CAFRAMO搅拌器混合。然后加入异氰酸酯，继续混合大约45秒钟。此时大部分物质开始发泡，将其注入到纸桶中。在泡沫塑料稳定且形成薄膜后，将泡沫塑料在烤箱中于110℃下烘烤10分钟。从面包状物中切出样品，测定其泡沫塑料密度、40％压缩时的硬度、弹性和滞后。密度
通过泡沫塑料块的重量和体积测定泡沫塑料的密度。结果示于表2。弹性
直径为16mm的钢球(16.3g)从51.6cm的高度经内径为38mm的透明塑料管落入10×10×5cm的泡沫塑料块中。测定回弹高度，按照下述公式计算弹性：100×(回弹高度/落球高度)。结果示于表2。压缩硬度和滞后损耗
压缩硬度和滞后损耗是在INSTRONMachine Model 5565上测定的。将尺寸为10×10×5cm的泡沫塑料块放置在两个平行板之间，压缩60％，然后卸载，以12.5cm/min的直角压出速度循环四次。在第四次循环中，记录用于压缩泡沫塑料40％的力，得到泡沫塑料压缩硬度的测量结果。通过计算相对于第一次循环的第四次循环的应力/高度曲线下的面积，从而得到滞后损耗。结果示于表2。表1.泡沫塑料配方
样品 二醇1(phr) 油(phr) 水(phr) 异氰酸酯(phr) 胺催化剂(phr) 延迟作用胺催化剂(phr) 表面活性剂(phr)
12345678 100100100100100100100100 011.133.3100200200200100 11111231 23.523.523.523.522.137.051.823.5 0.40.40.40.40.40.40.80.4 0.30.30.30.30.30.30.60.3 0.020.020.020.020.020.020.040.02
1样品1-7使用氢化聚丁二烯二醇，Mn＝3300，f＝1.92；样品8使用分子量为4800的聚醚三醇(ARCOL11-34)表2.泡沫塑料性能
样品 密度(g/1) 压缩40％的硬度(N) 弹性(％) 滞后损耗(％) 泡孔尺寸分布 泡沫塑料泡孔结构
12345678a 109124135202339267163--- 27.831.023.520.8------9.6--- 5054565032503615 14131613------8--- 宽宽窄很窄很窄很窄很窄--- 很细很细很细很细很细细细中等
a泡沫塑料非常油性且显示出很差的强度
样品1-5为类似的配方，油脂含量由样品1(不含油脂)增加至样品5(200phr油脂)。样品1-5全部含有1phr水，所以它们均能发泡至相同的体积，各自膨胀大约9倍。随着所加入的油脂量增加至该体积，其密度似乎在增加。由所得结果可以看出，加入11phr油脂(样品2)，对泡沫塑料的性能和定性外观基本上没有影响。加入33phr油脂(样品3)会降低泡孔尺寸分布，对密度仅有很小的影响。加入100至200phr油脂(样品4和5)，将会得到具有非常均匀分布的小泡孔尺寸的泡沫塑料，但却得到很重的泡沫塑料。观察不到油脂从任何泡沫塑料中泄漏出来。
样品5-7和图3显示了在含200phr油脂的泡沫塑料中增加水含量的作用。水量越高，导致异氰酸酯含量增加，因此愈加发泡，从而泡沫塑料的密度下降。人们可以相信，含200phr油脂的泡沫塑料在含大约4phr水时的密度可达110g/l，与不含油脂的样品1的密度相当。但是，油脂含量高的泡沫塑料的压缩硬度和内聚强度低于具有相同密度的不含油脂的泡沫塑料。
样品8为基于其中加入油脂的聚醚多元醇的常规泡沫塑料。这些常规类型的泡沫塑料不适于添加油脂。由于油脂与聚醚聚合物不相容，所以在这些泡沫塑料中可感觉到油脂的存在并且有油脂泄漏。实施例2
利用二醇1或二醇1/一醇1的混合物、异氰酸酯(MONDURMR)、增粘树脂(WINGTACK 95)、催化剂(DABCO33-LV和DABCODC-1)、表面活性剂(DABCODC-5160)和水通过表3所示组合方式制备5种泡沫塑料。两种泡沫塑料包含烃类加工油脂(SHELLFLEX371)。
在典型的制备过程中，将二醇、一醇和油脂(如果存在的话)预热至80℃，将增粘树脂预热至150℃。然后利用实施例1中的步骤。
根据实施例1的方法测定密度、弹性、压缩硬度和滞后损耗，结果示于表4。表3.泡沫塑料配方
样品 二醇1(phr) 一醇2(phr) 油脂(phr) 树脂(phr) 水(phr) 异氰酸酯(phr) 胺催化剂(phr) 延迟作用胺催化剂(phr) 表面活性剂(phr)
1910111213 100100100505025 000505075 010050000 0821001005050 12331.51.5 23.537.051.849.827.626.6 0.40.80.80.80.40.4 0.30.60.60.60.30.3 0.020.040.040.040.020.02
1氢化聚丁二烯二醇，Mn＝3300，f＝1.922氢化聚丁二烯一醇，Mn＝3800，f＝0.98表4.泡沫塑料性能
  样品   密度(g/l)   压缩40％的硬度(N)   弹性(％)   滞后损耗(％)   泡沫塑料泡孔结构
  1910111213   109122111------109   27.85.36.6------0.0   501010------0   143269------96   很细很细细不生长崩溃很细
样品1为高弹性泡沫塑料实施例，用于比较目的。在密度为109g/l时，压缩硬度为28N，具有良好的弹性和较低的滞后损耗。但由于不含树脂，所以没有粘性或粘合特征。样品9和10检验了加入增粘树脂和油脂的作用，调节水的含量，可得到密度大约为常量的泡沫塑料。结果表明，正如压敏粘合剂所需要，这些泡沫塑料与样品1相比，较易于被压缩，弹性较差，滞后损耗较大。泡沫塑料样品9和10均是很好的压敏粘合剂，二者具有良好的指甲粘性，二者与纸张粘合很好，可涂敷表面。二者还能从基质上干净地剥离，提供了去除粘合剂泡沫塑料的实例。样品11-13显示了利用不含油脂的聚二烯二醇/聚二烯一醇掺合物的作用。样品11和12得不到令人满意的泡沫塑料。但可以相信，通过调节预热温度、混合程序和催化剂浓度，利用这两种配方可以得到令人满意的泡沫塑料。样品13很好，是一种非常软且具有粘性的泡沫塑料。由于样品13在压缩后不会马上反弹，但在放置之后可完全恢复其原先的形状和尺寸，所以该样品是一种不寻常的泡沫塑料。由于在第一次压缩之后，在试验的短时间内，泡沫塑料几乎没有恢复，所以压缩硬度为零，滞后损耗接近于100％。在弹性试验中，该泡沫塑料仅仅是损耗落锤的能量，没有任何反弹。
当为了说明而详细描述本发明时，这些详细描述并不是用来限制本发明，只是试图在不离开本发明精神和范围的条件下覆盖所有的改变和改进模式。

Claims (13)

1.一种由包含下述成分的反应混合物衍生得到的聚氨酯泡沫塑料组合物：
数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇；
芳族聚异氰酸酯；
增塑剂；和
发泡剂。
2.一种由包含下述成分的反应混合物衍生得到的聚氨酯泡沫塑料组合物：
数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇；
芳族聚异氰酸酯；
增粘树脂；
增塑剂；和
发泡剂。
3.根据权利要求1或2的聚氨酯泡沫塑料，其中增塑剂与氢化聚二烯二醇相容。
4.根据权利要求3的聚氨酯泡沫塑料，其中增塑剂为油脂和/或数均分子量为500至20,000的氢化聚二烯一醇。
5.根据前述任一项权利要求的聚氨酯泡沫塑料，其中聚二烯二醇的官能度为每分子含1.6至2个羟基，其中聚异氰酸酯的官能度为每分子含1.8至3.0个异氰酸酯基。
6.根据前述任一项权利要求的聚氨酯泡沫塑料，其中聚二烯二醇相对于增塑剂的量为5∶1至1∶4。
7.根据权利要求2的聚氨酯泡沫塑料，其中聚二烯二醇相对于增粘树脂的量为5∶1至1∶4。
8.一种由包括下述步骤的方法得到的聚氨酯泡沫塑料组合物：
将数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇与芳族聚异氰酸酯、发泡剂和增塑剂合并；和
允许合并的聚二烯二醇、芳族聚异氰酸酯、发泡剂和增塑剂发泡，得到聚氨酯泡沫塑料组合物。
9.根据权利要求8的聚氨酯泡沫塑料组合物，其中氢化聚二烯二醇、发泡剂、增塑剂及任何其它成分在将混合物与芳族聚异氰酸酯合并之前进行混合。
10.根据权利要求8或9的聚氨酯泡沫塑料组合物，其中使用表面活性剂和催化剂。
11.根据权利要求8-10中任一项的聚氨酯泡沫塑料组合物，其中还包含增粘树脂。
12.一种制备聚氨酯泡沫塑料组合物的方法，其中包括：
(i)将数均分子量为1,000至20,000的氢化聚二烯二醇与增塑剂、发泡剂和视具体情况而存在的增粘树脂、表面活性剂和催化剂混合，得到混合物；
(ii)将芳族聚异氰酸酯与混合物合并，和
(iii)将其发泡，得到聚氨酯泡沫塑料组合物。
13.包含权利要求1-11中任一项的聚氨酯泡沫塑料组合物的制品。
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