CN1300791A - 用于制备聚氨酯柔性模制泡沫体的硅氧烷表面活性剂 - Google Patents
用于制备聚氨酯柔性模制泡沫体的硅氧烷表面活性剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1300791A CN1300791A CN00136442A CN00136442A CN1300791A CN 1300791 A CN1300791 A CN 1300791A CN 00136442 A CN00136442 A CN 00136442A CN 00136442 A CN00136442 A CN 00136442A CN 1300791 A CN1300791 A CN 1300791A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mean value
- group
- value
- propylidene
- foam composition
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- 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
-
- 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
- C08J2205/00—Foams characterised by their properties
- C08J2205/06—Flexible foams
-
- 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)
Abstract
制备聚氨酯柔性模制泡沫体的方法,包括在氨基甲酸乙酯催化剂、作为起泡剂的水、任选的开孔剂和硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂的存在下,将有机多异氰酸酯与多元醇反应,该硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂的通式为:Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G是通式为-D(OR”)mA的基团,D是二价有机连接基,R”是亚烷基,m的平均值为1-5,A代表-OR”’或-OOCR”’基团,R”’选自甲基、乙基以及甲基和乙基的结合,x的平均值为1-3,y的平均值为0.25-1,x/y的值为2.5-5,x+y的值为1.5-3.5。
Description
本发明涉及利用特殊硅氧烷聚醚共聚物作为微孔稳定剂来制备聚氨酯柔性模制泡沫体。本发明提供了一种制备表面性能得到改善的水发泡的聚氨酯柔性模制泡沫体的方法。
聚氨酯泡沫体的制备包括将树脂和异氰酸酯组份制成若干液体组份或液流,并将其按计量泵抽至混合器中,使之完全混合和分散。一个典型的配置包括由异氰酸酯和树脂组成的两种液流。树脂物流是多元醇、交联剂如二乙醇胺(DEOA)、表面活性剂、催化剂、水、起泡助剂和其它可能添加剂的混合物。
具有良好稳定性的泡沫体具有进一步改善的各向同性物理性质,并且更易于用现有设备进行加工。更特别地是,具有良好体积、通气孔和剪切稳定性的模制泡沫体的特征为:在整个泡沫体内部具有细小的、均匀的多孔结构。具有优良表面稳定性的聚氨酯泡沫体具有靠近泡沫体外表面的一层小孔。大小稳定、通常也为开孔状的泡沫体在从模子中脱除之后立即收缩的趋势降低。非模制的柔性泡沫体需要良好的体积稳定性和大小稳定性,如果没有这些稳定性,将导致泡沫体崩塌或过密。在柔性泡沫体中,减少添加剂的加入可减少汽车遮风屏内部起雾。
过去,用于选择组成变量以优化体积、剪切、通气孔、表面和大小稳定性的化学策略已有许多非常成功的应用。主要变量包括表面活性剂和催化剂的明智选择。现在,泡沫体工业已经将他们的策略变成保持泡沫体物理性质,同时降低原材料和/或加工成本。上述方法包括通过采用湿度更小的化学试剂或注入液体二氧化碳、降低相对较贵的接枝共聚物的用量、利用TDI/MDI混合物、和掺入末端为异氰酸酯的预聚合物来降低低密度。所有这些方法对伴随添加剂提出了更大的挑战,而利用已知的现有技术将完全不会遇到这些问题。
用于制备柔性聚氨酯泡沫体的硅氧烷表面活性剂一般为聚二甲基硅氧烷、有机官能聚二甲基硅氧烷或硅氧烷聚醚共聚物。
美国专利3 402 192公开了用于制备聚氨酯泡沫体的聚氧化烯硅氧烷支链共聚物。
美国专利4 031 044公开了作为泡沫稳定剂,用于制备聚醚基高弹性柔性泡沫体的硅氧烷-氧化烯共聚物表面活性剂。美国专利’044提出了很多种类的结构,但是与本发明密切相关的一般种类可用下列通式描述:
Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G是通式为-D(OR”)mA的基团,D是一种二价连接基团,例如亚烷基,R”由亚丙基和选自亚乙基和亚丁基的基团组成,其中亚乙基和亚丁基在总基团(OR”)中的重量含量小于35%;m的平均值为1-15,A为-OR’,-OOCR’或-OOCOOR’基团,其中R’是选自烃基或烃氧基的不含脂族不饱和键的基团。当x的平均值为0-7时,y的平均值为1-5;当x=0时,y=1-5;当x=1或2时,y=1-4;当x=3或4时,y=1-3;当x为5时,y为1-2;并且当x为6或7时,y=1。请参见用于特殊实施方案的实施例7。
美国专利4 139 503公开了利用特殊硅氧烷组分来制备高弹性、开孔的聚氨酯泡沫体,其量为,每100g多元醇0.01-2g硅氧烷。该专利只列举了聚二甲基硅氧烷的实施例。
美国专利4 347 330公开了通过掺入三种微孔调节剂制备的改良高弹性开孔柔性模制聚氨酯泡沫体,上述调节剂由一种聚硅氧烷-聚氧化烯共聚物、一种聚甲基硅氧烷和一种聚醚多元醇微孔调节剂组成,聚醚多元醇微孔调节剂中,聚氧化乙烯基团的含量至少约为聚醚多元醇重量的80%。
美国专利4 690 955公开了用于稳定模制柔性泡沫体、具有混合羟基烷氧基端基的硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂。
美国专利5 633 292公开了一种利用含烷基取代基而非烷氧基取代基的表面活性剂来制备高弹性聚氨酯泡沫体的方法。
本发明涉及利用属于特殊结构范围的某一小类硅氧烷聚醚共聚物来改善柔性聚氨酯泡沫体的表面性能。
本发明是一种利用属于特殊结构范围的一类硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂来制备聚氨酯柔性模制泡沫体的方法。该方法包括在一种催化剂组合物、一种起泡剂、一种硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂微孔稳定剂和任选的一种开孔剂的存在下,将一种有机多异氰酸酯和一种多元醇发生反应。合适的硅氧烷聚醚共聚物的通式为:
Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G是通式为-D(OR”)mA的基团,其中D是二价有机连接基,R”是亚烷基,m的平均值为1-5,A代表一种-OR或-OOCR基团,其中R选自甲基、乙基以及甲基和乙基的结合,x的平均值为1-3,y的平均值为0.25-1,x/y的值为2.5-5,x+y的值为1.5-3.5。
聚氨酯泡沫体可采用一种惯用的模制柔性聚氨酯泡沫体制备方法或“准-预聚合物”模制柔性聚氨酯泡沫体制备方法来制备。
本发明的另外一个实施方案包括具有上述结构的硅氧烷聚醚表面活性剂。
在聚氨酯柔性模制泡沫体的制备中使用这些特殊的硅氧烷表面活性剂具有下列优点:
●表面性能得到改善,而压碎力(FTC)值并不太高,这将对泡沫体
的性能有利,使其微孔结构和尺寸稳定性更好。
在柔性模制泡沫体的制备中所使用的微孔稳定剂包括一种硅氧烷聚醚共聚物,其通式为:
Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,x的平均值为1-3,y的平均值为0.25-1,x/y的值为2.5-5,优选为2.5-3.5,特别是大约为3,x+y的值为1.5-3.5,优选为1.5-2.5,特别是大约为2。G是通式为-D(OR”)mA的基团,其中D是二价有机连接基,R”是亚烷基。二价有机连接基D的例子为含3-5个碳原子的亚烷基。特别优选D为亚丙基。R”是亚烷基,并且m的平均值为1-5,优选为2-3。亚烷基R”的例子为亚乙基、亚丙基、亚丁基,或者它们的结合,但是尤其优选R”为亚丙基。在上述通式中,A代表-OR或-OOCR基团,其中R选自甲基、乙基或它们的结合。优选G是结构为-CH2CH2CH2(OCH-(CH3)CH2)2OCH3的基团。
每100重量份多元醇中硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂的用量为0.01-0.8重量份(pphpp),优选为0.05-0.4重量份。
这些硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂可根据本领域中熟知的技术来制备,例如美国专利4,031,044中所提供的技术,其在此引入作为参考,并且可以任选,但是优选结合使用熟知作为用于制备聚氨酯泡沫体的微孔稳定剂的其它硅氧烷表面活性剂,例如聚二甲基硅氧烷和有机官能聚二甲基硅氧烷和其它硅氧烷聚醚共聚物结合硅氧烷开孔剂,例如美国专利5,192,812和5,852,065中所提及的,其在此引入作为参考。当以这种组合使用时,本发明的硅氧烷微孔稳定剂大约为总硅氧烷表面活性剂组合物重量的5-95%。
按照本领域已知的方法,本发明的硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂可用于制备聚醚和聚酯柔性模制聚氨酯泡沫体。利用这些硅氧烷表面活性剂制备聚氨酯泡沫体时,一种或多种聚醚或聚酯多元醇与一种多异氰酸酯反应,形成氨基甲酸乙酯键。在本发明中,多元醇组合物可包括一种或多种上述多元醇。
作为聚氨酯组合物的一个组分,合适多元醇的例子为聚亚烷基醚和聚酯多元醇。聚亚烷基醚多元醇包括聚(烯化氧)聚合物,例如聚(环氧乙烷)和聚(氧化丙烯)聚合物,以及带有由多羟基化合物衍生的末端羟基的共聚物,包括二醇和三醇;例如,其中包括乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、二丙二醇、季戊四醇、丙三醇,双甘油,三羟甲基丙烷等低分子量多元醇。
在实施本发明时,可采用单一的高分子量聚醚多元醇。同样,也可采用高分子量聚醚多元醇的混合物,例如二官能和三官能物质,和/或不同分子量或不同化学组成的物质的混合物。
有效的聚酯多元醇包括那些通过二羧酸与过量的二醇反应得到的产物,例如己二酸与乙二醇或丁二醇,或者通过内酯与过量的二醇反应得到的产物,例如己内酯与丙二醇。
除了聚醚和聚酯多元醇外,母炼胶或预混合组合物常常包含一种聚合多元醇。聚合多元醇被用在柔性聚氨酯泡沫体中以增加泡沫体的抗形变性,即增加泡沫体的承重性能。目前,两种不同类型的聚合多元醇被用于改善承重性能。第一种类型,称为接枝多元醇,是由一种三醇组成,其中乙烯基单体是被接枝共聚的。苯乙烯和丙烯腈为常用单体。第二种类型,一种聚脲修饰的多元醇,是一种包含由二胺和TDI反应形成的聚脲分散体的多元醇。因为过量使用TDI,一些TDI可与多元醇和聚脲发生反应。第二类聚合多元醇具有一种被称为PIPA多元醇的变体,它是通过TDI与多元醇中的链烷醇胺发生即时聚合而形成的。根据承重的需要,聚合多元醇中可包括20-80%母炼胶的多元醇部分。
聚氨酯产物是利用本领域熟知的合适的有机多异氰酸酯来制备的,包括:例如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-甲二异氰酸酯(MDI)。特别合适的是单独的2,4-和2,6-TDI,或者是它们的市售混合物。其它合适的异氰酸酯是商业上称为“粗MDI”的二异氰酸酯混合物,也称为PAPI,它包含大约60%的4,4’-二苯基甲二异氰酸酯与其它同分异构的和类似的高级多异氰酸酯。同样合适的是这些多异氰酸酯的“预聚合物”,包括多异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇的部分预反应混合物。
本发明中适用的氨基甲酸乙酯催化剂是所有那些本领域技术人员熟知的催化剂,包括叔胺,例如三亚乙基二胺,N-甲基咪唑,1,2-二甲基咪唑,N-甲基吗啉,N-乙基吗啉,三乙胺,三丁胺,五甲基二亚乙基三胺,五甲基二亚丙基三胺,三乙醇胺,二甲基乙醇胺和双二甲基氨基二乙醚,和有机锡,例如辛酸亚锡,乙酸亚锡,油酸亚锡,月桂酸亚锡,二月桂酸二丁基锡,以及其它类似的锡盐。
聚氨酯泡沫体组成中可被发现的其它典型试剂包括:增链剂,例如乙二醇和丁二醇;交联剂,例如二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺和三丙醇胺;开孔剂,例如硅氧烷;和特殊起泡剂,例如水、液体二氧化碳、丙酮、戊烷、HFCs、HCFCs、CFCs和二氯甲烷等。
根据本发明制备的优选聚氨酯柔性模制泡沫体为一种高弹性泡沫体。
一种密度为1-31b/ft3(16-48kg/m3)(例如汽车座)的、含有本发明硅氧烷表面活性剂的普通聚氨酯柔性模制泡沫体的组成将包括按重量份(pbw)计的下列组分:
柔性泡沫体组成 pbw
多元醇 20-100
聚合多元醇 80-0
微孔稳定剂 0.01-0.8;优选0.05-0.4
硅氧烷开孔剂 0-3
起泡剂 2-4.5
交联剂 0.5-2
催化剂组合物 0.3-2
异氰酸酯指数 70-115
在本发明中,优选用于制备柔性模制泡沫体的起泡剂为水,其中每100份多元醇含1-6份水(pphpp),尤其优选为2-4.5pphpp,任选与其它起泡剂一起使用。
当然可采用其它添加剂以赋予泡沫体特殊性能。实例为如阻燃剂、着色剂、填料和硬度调节剂这样的材料。
本发明的聚氨酯泡沫体可根据本领域已知的任何一种加工技术来制备,例如,特别是“一步法”技术。根据此方法,泡沫制品是通过聚异氰酸酯和多元醇进行反应,同时进行起泡操作制得的。在另外一个实施方案中,模制柔性泡沫体也可通过如美国专利5 708 045和5 650 452中所提出的“准-预聚合物方法”来制备,它们在此引入作为参考。在两种情况中,有时便于将硅氧烷表面活性剂(开孔剂和微孔稳定剂)加入到反应混合物中,与一种或多种起泡剂、多元醇、水和催化剂组分一起作为一种预混合物。
可以认为泡沫体配方中的各种组分的相对含量不是非常严格的。多元醇和多异氰酸酯以主要的量存在于生成泡沫体的配方中。在混合物中这两种组分的相对含量是本领域所熟知的。起泡剂、催化剂、硅氧烷表面活性剂开孔剂和微孔稳定剂分别以足以使反应混合物起泡的很少的量存在。催化剂以催化量存在,即以合适速率催化制备氨基甲酸乙酯和尿素的反应所需的量,表面活性剂以足以赋予所需性能,并稳定反应泡沫体的量存在,例如0.01-0.8pphpp。
在一种典型的制备中,多元醇、水、硅氧烷表面活性剂、胺催化剂、任选的锡催化剂和任选的其它起泡剂被混合在一起,最后混入TDI,并使该组合物起泡并聚合。
本发明具有下列特点:
●当x/y的值大于或等于2.5并小于或等于5,x+y的值大于或等于1.5并小于或等于3.5时,硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂具有意想不到的良好表面稳定性,并且不增加压碎该泡沫体所需的力。经加工后,提供了一种开孔更多、收缩减小的泡沫体。一般而言,表面稳定性的提高常伴随着使压碎泡沫体所需的力增大。一种优选的结构为:x=1.5和y=0.5,R的结构为-CH2CH2CH2(OCH(CH3)CH2)2OCH3。
该硅氧烷表面活性剂可与二甲基硅氧烷流体、开孔剂、其它硅氧烷聚醚共聚物或稀释剂混合在一起,以提供更多的优点和优化的性能。
实施例1
按照美国专利4,031,044中所公开的步骤,制备表1B中的硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂,包括:在一种氢化硅烷化催化剂的存在下,将具有下述通式的三甲基甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氢化硅氧烷共聚物:Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeH)yOSiMe3与分子式为CH2=CHCH2[OCH(CH3)CH2]2OCH3的不饱和聚醚发生反应。
按照下列方式制备硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂:给一个3颈圆底烧瓶装上一个回流冷凝器、气动机械搅拌器和一个含热监控的温度计。温度计插孔上装有一个侧臂气体入口倒钩,它与可控氮气源连接。按照下列表1A中所记载的量将上述三甲基甲硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氢化硅氧烷共聚物(x和y的值列于下表1B中)和上述不饱和聚醚装入烧瓶内,并通入氮气惰性气氛。通过监控经过二丙二醇从回流冷凝器上方逸出的氮气气泡,使混合物上方保持少量氮气。速率保持为大约每秒钟1个气泡。然后,搅拌该混合物并将其加热至75℃。接着,用31.86微升催化剂制成0.1M溶液(0.5g氯铂酸/10ml异丙醇(IPA))来催化该混合物。然后,在最高生热条件(大约140-160℃)下保持温度1小时。然后,冷却所得产物,并在温度大约为100℃下抽真空,大约120mmHg,使之解吸,并保持大约1小时以除去挥发物。然后,冷却产物,并用FTIR、GPC和粘度进行表征。制得的硅氧烷聚醚列于表1B中。
表1A
实施例 | 硅氧烷(g) | 不饱和聚醚(g) |
A | 51.07 | 48.93 |
B | 68.12 | 31.88 |
C | 61.02 | 38.98 |
D | 57.90 | 42.10 |
E | 39.86 | 60.14 |
G1 | 52.89 | 47.12 |
Q | 49.61 | 50.39 |
R | 62.58 | 37.42 |
S | 67.96 | 32.04 |
T | 36.34 | 63.66 |
表1B中的硅氧烷聚醚共聚物表面活性剂的通式为:Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G代表-CH2CH2CH2(OCH(CH3)CH2)2OCH3基团,x和y如下表1B中所列的。
表1B
硅氧烷表面活性剂 | x | y | x/y | x+y |
A* | 1 | 1 | 1 | 2 |
B | 1.5 | 0.5 | 3 | 2 |
C** | 3 | 1 | 3 | 4 |
D | 4.5 | 1.5 | 3 | 6 |
E | 3 | 3 | 1 | 6 |
G1 | 2.7 | 1.3 | 2.1 | 4 |
Q | 4.6 | 2.3 | 2 | 6.9 |
R** | 3 | 0.9 | 3.3 | 3.9 |
S | 0.78 | 0.39 | 2 | 1.17 |
T | 1.5 | 2.5 | 0.6 | 4 |
*对应于美国专利4 031 044中的实施例7的表面活性剂(3)
**对应于美国专利4 031 044中的实施例7的表面活性剂(2)
***大约对应于美国专利4 031 044中的实施例7的表面活性剂(2)
在下列实施例中,比较了表1B中的硅氧烷表面活性剂和一种在制备HR柔性模制泡沫体中常用的市售硅氧烷表面活性剂。在实施例和表格中采用了下列物质:
由Lyondell提供的Arcol E 656聚醚多元醇(OH#=35)
由Lyondell提供的Arcol E 688 SAN多元醇(OH#=24)
由Air Products and Chemicals公司(APCI)提供的DABCO 33LV
由APCI提供的DABCOBL-11催化剂
由APCI提供的DABCO BL-17催化剂
由APCI提供的DABCOTM DEOA-LF-二乙醇胺/水(85/15)
由APCI提供的POLYCAT77催化剂
由ChemTrend提供的PRC-798溶剂基释放剂
由Dow Chemical提供的Specflex NC630常用三醇
由Dow Chemical提供的Specflex NC700聚合多元醇
由Bayer提供的TDI 80/20
表1C提供了实施例中所使用的HR柔性泡沫体配方A和B的组分的活性物重量份(pbw)。
表1C
配方 | A | B |
Arcol E-656 | 50 | |
Arcol E-688 | 50 | |
Specflex NC630 | 60 | |
Specflex NC700 | 40 | |
水 | 3.8 | 3.15 |
Dabco 33LV | 0.15 | 0.3 |
Dabco BL17 | 0.2 | |
Dabco BL11 | 0.2 | |
Polycat 77 | 0.15 | |
Dabco DEOA-LF | 1.3 | |
TDI 80/20 | 指数100 | 指数100 |
实施例2
预先混合配方B中所列的多元醇,并保存在一个容器中,该容器在70-73°F(21-23℃)下恒温。同样,也制备水、交联剂和胺催化剂的单一混合物。泡沫体通常如下制备:首先采用一个带有3英寸(7.6cm)圆盘混合叶片的Servodyne分散器,在一个1/2加仑(1890ml)的纸杯中,于6000rpm下将多元醇和表面活性剂混合20秒。然后在相同的纸杯中注入水-胺混合液,在6000rpm下再混合20秒。接着,将TDI加入该纸杯并混合5秒。最后,将杯子中的所有物料于5秒钟注入一个大小为12×12×4英寸(30×30×10cm)、温度为155°F(68℃)的五孔铝模内,用PRC-798释放剂进行预处理。迅速封闭模子。330秒后,从模子上脱除泡沫垫片,并采用一个金属盘,用手将其压碎,这只是为了观察通气孔和表面。测量压碎力(FTC)的绝对磅数(牛顿),试验盘的表面积为50平方英寸(323cm2)。然后,将老化的泡沫体切割成1英寸(2.54cm)的小片,用于观察体积、通气孔和表面稳定性。通过将泡沫体与内部标准进行比较来评价稳定性和表面测量的结果,优选这两种性能的较高值。
表2中的数据表明了当x/y的值大于2.5时的优点。
表2
*硅氧烷表面活性剂活性物的
硅氧烷表面活性剂 | x/y | x+y | 用量(pphpp)* | 初始FTC(1b;N) | 体积稳定性 | 表面性能 |
A | 1 | 2 | 0.06 | 119;533 | 4.1 | 2 |
B | 3 | 2 | 0.06 | 114;511 | 4.25 | 4 |
D | 3 | 6 | 0.06 | 301;1349 | 4.5 | 4.5 |
E | 1 | 6 | 0.06 | 226;1012 | 4.5 | 4.5 |
G1 | 2.08 | 4 | 0.06 | 210;94l | 4.5 | 4.25 |
Q | 2 | 6.8 | 0.06 | 289;1295 | 4.5 | 4.5 |
R | 3.41 | 4 | 0.06 | 236;1057 | 4.5 | 4 |
S | 1.95 | 1.2 | 0.06 | 90;403 | 3.75 | 2.5 |
T | 0.6 | 4 | 0.06 | 161;721 | 4.25 | 1.5 |
利用具有高x+y值的硅氧烷表面活性剂D、E、G1、Q和R制备的泡沫体具有达到了大于或等于4的良好表面值,但是同时具有不可取的高FTC值。但是,硅氧烷表面活性剂B的x/y值为3,使泡沫体具有良好的表面,同时其x+y值小而使泡沫体的FTC值低。
实施例3
采用配方A代替配方B,进行实施例2的操作步骤。
表3
硅氧烷表面活性剂 | x/y | x+y | 用量(pphpp)* | 初始FTC(1b;N) | 体积稳定性 | 表面性能 |
A | 1 | 2 | 0.06 | 142;636 | 1.65 | 1 |
B | 3 | 2 | 0.06 | 128;573 | 1.65 | 1.5 |
B | 3 | 2 | 0.4 | 104;465 | 4.25 | 4.5 |
D | 3 | 6 | 0.06 | 212;950 | 4.25 | 4.5 |
E | 1 | 6 | 0.06 | 129;578 | 2 | 1.5 |
G1 | 2.08 | 4 | 0.06 | 122;547 | 1.25 | 4 |
Q | 2 | 6.8 | 0.06 | 222;995 | 4.5 | 4.5 |
R | 3.41 | 4 | 0.06 | 116;520 | 1.1 | 3 |
S | 1.95 | 1.2 | 0.06 | 62;278 | 1.65 | 1 |
T | 0.6 | 4 | 0.06 | 132;591 | 3.25 | 1 |
*硅氧烷表面活性剂活性物的
在用量为0.06pphpp下,通过对比表2与表3中各种表面活性剂的性能,可观察到实施例3的泡沫体配方中所用的多元醇提供了更低的FTC值。因为在该实施例中配方A的较低固有稳定性取决于多元醇类型,因此,采用了更高用量的表面活性剂来显示表面活性剂B与表中其它表面活性剂相比所具有的优点。虽然统计分析该实施例的数据表明了与前面的实施例相同的总趋势(高x/y和低x+y值提供了优良的通气孔和表面稳定性,并且FTC值较低),但是,在用量为0.06的条件下,通过观察表3中的数据,这种趋势并不明显。另外,当表面活性剂B的用量较高,即为0.4时(参见表3),体积稳定性和表面性能优良,并且FTC值相对较低。表3中其它具有高等级体积稳定性和表面性能的表面活性剂同时具有高FTC值。
Claims (21)
1.一种制备聚氨酯柔性模制泡沫体的方法,包括在氨基甲酸乙酯催化剂、作为起泡剂的水、任选的开孔剂和硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂的存在下,将有机多异氰酸酯与多元醇反应,该硅氧烷表面活性剂的通式为:
Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G是通式为-D(OR”)mA的基团,其中D是二价有机连接基,R”是亚烷基,m的平均值为1-5,A代表-OR或-OOCR基团,其中R选自甲基、乙基以及甲基和乙基的结合,x的平均值为1-3,y的平均值为0.25-1,x/y的值为2.5-5,x+y的值为1.5-3.5。
2.权利要求1的方法,其中x/y为2.5-3.5,x+y为1.5-2.5。
3.权利要求1的方法,其中m为2-3。
4.权利要求1的方法,其中D为C3-C5亚烷基。
5.权利要求3的方法,其中R”为亚丙基。
6.权利要求1的方法,其中x/y为3,x+y为2。
7.权利要求6的方法,其中G的结构为-CH2CH2CH2(OCH(CH3)CH2)2OCH3。
8.权利要求5的方法,其中x/y为3,x+y为2。
9.权利要求1的方法,其中硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂的用量是每100份多元醇中含0.01-0.8份。
10.权利要求1的方法,其中x和y的平均值满足x/y为2.5-3.5,x+y为1.5-2.5,D为C3-C5亚烷基,R”为亚丙基,m的平均值为2-3,A为-OR或-OOCR基团,其中R为甲基和/或乙基。
11.权利要求1的方法,其中x和y的平均值满足x/y为3,x+y为2,D为亚丙基,R为亚丙基,m的平均值为2,A为-OCH3。
12.通过混合下列组分制备的一种聚氨酯柔性模制泡沫体组合物,各组分的重量份(pbw)为:
(pbw)
多元醇 20-100
聚合多元醇 80-0
硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂 0.01-0.8
硅氧烷开孔剂 0-3
水 1-8
起泡助剂 0-20
氨基甲酸乙酯催化剂 0.3-3
异氰酸酯指数 70-115其中,硅氧烷表面活性剂微孔稳定剂是一种具有下列通式的化合物:Me3Si(OSiMe2)x(OSiMeG)yOSiMe3其中,G是通式为-D(OR”)mA的基团,其中D是二价有机连接基,R”是亚烷基,m的平均值为1-5,A代表-OR或-OOCR基团,其中R选自甲基、乙基以及甲基和乙基的结合,x的平均值为1-3,y的平均值为0.25-1,x/y的值为2.5-5,x+y的值为1.5-3.5。
13.权利要求12的泡沫体组合物,其中x/y为2.5-3.5,x+y为1.5-2.5。
14.权利要求12的泡沫体组合物,其中m为2-3。
15.权利要求12的泡沫体组合物,其中D为C3-C5烷基。
16.权利要求12的泡沫体组合物,其中R”为亚丙基。
17.权利要求12的泡沫体组合物,其中x/y为3,x+y为2。
18.权利要求17的泡沫体组合物,其中G的结构为-CH2CH2CH2(OCH(CH3)CH2)2OCH3。
19.权利要求16的泡沫体组合物,其中x/y为3,x+y为2。
20.权利要求12的泡沫体组合物,其中x和y的平均值满足x/y为2.5-3.5,x+y为1.5-2.5,D为C3-C5烷基,R”为亚丙基,m的平均值为2-3,A为-OR或-OOCR基团,其中R为甲基和/或乙基。
21.权利要求13的泡沫体组合物,其中x和y的平均值满足x/y为3,x+y为2,D为亚丙基,R”为亚丙基,m的平均值为2,A为-OCH3。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/471,980 US6235804B1 (en) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Silicone surfactants for making polyurethane flexible molded foams |
US09/471980 | 1999-12-23 | ||
US09/471,980 | 1999-12-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1300791A true CN1300791A (zh) | 2001-06-27 |
CN1114636C CN1114636C (zh) | 2003-07-16 |
Family
ID=23873755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN00136442A Expired - Fee Related CN1114636C (zh) | 1999-12-23 | 2000-12-22 | 用于制备聚氨酯柔性模制泡沫体的硅氧烷表面活性剂 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6235804B1 (zh) |
EP (1) | EP1110995A3 (zh) |
JP (1) | JP4081235B2 (zh) |
KR (1) | KR100412529B1 (zh) |
CN (1) | CN1114636C (zh) |
BR (1) | BR0005944A (zh) |
MX (1) | MXPA01000337A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1308372C (zh) * | 2003-05-15 | 2007-04-04 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种非离子型活性硅表面活性剂及其制备方法 |
CN1318470C (zh) * | 2004-12-03 | 2007-05-30 | 温州大学 | 一种合成革用聚氨酯树脂的生产方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4279115B2 (ja) * | 2003-10-23 | 2009-06-17 | 日華化学株式会社 | 多孔性構造体の製造方法、人工皮革及び合成皮革 |
US9856355B2 (en) * | 2005-09-27 | 2018-01-02 | Evonik Degussa Gmbh | Silanol-functionalized compounds for the preparation of polyurethane foams |
EP2238944B1 (en) * | 2009-03-31 | 2015-10-21 | Arthrex Inc | Adjustable suture button construct for tissue reconstruction |
CN103282398B (zh) * | 2010-11-03 | 2015-02-18 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 自冲压的聚氨酯体系 |
CN102250305B (zh) * | 2011-06-01 | 2013-11-06 | 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 | 一种疏水溶胀聚氨酯泡沫及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL276311A (zh) | 1961-07-31 | |||
US4031044A (en) | 1974-04-15 | 1977-06-21 | Dow Corning Corporation | Polyether based, high resilient polyurethane foam |
GB1554291A (en) | 1976-08-23 | 1979-10-17 | Goldschmidt Ag Th | Process for the manufacture of highly elastic polyurethane foams |
US4309508A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-05 | Union Carbide Corporation | Siloxane copolymer mixtures useful as foam stabilizers in high resilience polyurethane foam |
US4347330A (en) | 1981-09-08 | 1982-08-31 | Basf Wyandotte Corporation | Low-cost surfactant compositions for high resiliency flexible foams |
US4690955A (en) | 1986-06-30 | 1987-09-01 | Union Carbide Corporation | Polyether silicone copolymers with mixed hydroxy alkoxy capping for stabilizing high solid content, molded, flexible urethane foam |
DE4444898C1 (de) | 1994-12-16 | 1996-10-10 | Goldschmidt Ag Th | Verfahren zur Herstellung von Polyurethankaltschäumen |
US5844010A (en) * | 1997-03-29 | 1998-12-01 | Th. Goldschmidt Ag | Method of preparing polyurethane foam utilizing block copolymers having linked siloxane blocks |
US6245824B1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-06-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Silicone surfactants for making polyurethane flexible molded foams |
BR0003942A (pt) * | 1999-09-01 | 2001-04-03 | Dow Corning | Copolìmeros de silicone poliéter e seu uso em espumas de poliuretano flexìveis moldadas |
-
1999
- 1999-12-23 US US09/471,980 patent/US6235804B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-18 EP EP00127709A patent/EP1110995A3/en not_active Withdrawn
- 2000-12-20 BR BR0005944-7A patent/BR0005944A/pt not_active Application Discontinuation
- 2000-12-22 JP JP2000390779A patent/JP4081235B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 KR KR10-2000-0080188A patent/KR100412529B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-12-22 CN CN00136442A patent/CN1114636C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-10 MX MXPA01000337A patent/MXPA01000337A/es active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1308372C (zh) * | 2003-05-15 | 2007-04-04 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种非离子型活性硅表面活性剂及其制备方法 |
CN1318470C (zh) * | 2004-12-03 | 2007-05-30 | 温州大学 | 一种合成革用聚氨酯树脂的生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR0005944A (pt) | 2001-09-25 |
US6235804B1 (en) | 2001-05-22 |
EP1110995A3 (en) | 2003-06-18 |
JP2001181362A (ja) | 2001-07-03 |
KR100412529B1 (ko) | 2003-12-31 |
EP1110995A2 (en) | 2001-06-27 |
JP4081235B2 (ja) | 2008-04-23 |
MXPA01000337A (es) | 2005-08-16 |
KR20010057583A (ko) | 2001-07-04 |
CN1114636C (zh) | 2003-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1095968B1 (en) | Silicone surfactants for the production of open cell polyurethane flexible foams | |
US9856355B2 (en) | Silanol-functionalized compounds for the preparation of polyurethane foams | |
CN1105136C (zh) | 用于聚氨酯软质或硬质泡沫塑料的低发散性、张开泡孔的表面活性剂 | |
CN1090987C (zh) | 硅氧烷聚醚表面活性剂 | |
CN1073690A (zh) | 多元醇组合物 | |
CN1296501A (zh) | 硬质聚氨酯泡沫塑料的制法 | |
JP2006316286A (ja) | ポリウレタン軟質成形フォームを製造するためのシリコーン界面活性剤 | |
CN1240743C (zh) | 多异氰酸酯组合物和由这些多异氰酸酯组合物制造具有低的湿态老化压缩形变的低密度软泡沫塑料的方法 | |
CN1103790C (zh) | 改进发泡性能的聚氨酯催化剂组合物 | |
CN1158322C (zh) | 用于改善硬质泡沫性能的聚氨酯催化剂组合物 | |
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 | |
CN1365990A (zh) | 用于制备聚氨酯柔性模塑泡沫塑料的硅氧烷聚醚共聚物 | |
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 | |
CN1069326C (zh) | 制备柔性聚氨酯泡沫体的方法 | |
JP2001181397A (ja) | ポリウレタン可撓性成型発泡体の製造に有用なシリコーンポリエーテルコポリマー | |
MXPA00008510A (en) | Silicone surfactants for making polyurethane flexible molded 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 | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |