CN1911979B - 低密度聚氨酯泡沫、生产方法和产品组成 - Google Patents

Abstract

介绍一种生产经过处理的、低密度聚氨酯泡沫的方法。该方法包括使起反应的聚氨酯形成成分起泡，该成分由包含异氰酸盐成分、由异氰酸盐成分与活性含氢成分反应的生成物、发泡剂、表面活性剂和催化剂组成的合成物形成，其中催化剂用于延长泡沫处理时间；将起泡反应形成聚氨酯的成分浇铸在第一个载体上；将第二个载体置于与第一个载体相对的浇铸泡沫的一侧；在适当的位置喷吹第二个载体的浮渣；处理喷吹过的浮渣，使之形密度为50至400kg/m³、厚度为0.3至13毫米的聚氨酯泡沫层。泡沫可用作密封件。

Description

低密度聚氨酯泡沫、生产方法和产品组成

背景

此项发明涉及低密度聚氨酯泡沫、制造方法，及使用低密度聚氨酯泡沫制造的产品。泡沫特别用于制造密封件，尤其是适于在便携式电讯设备(如手提电话)液晶显示屏的边缘或麦克风等边缘与外壳内表面之间进行处理的密封件。

在电力机械和设备内部，例如，电视机、计算机、手提电话或个人数字助理的显示器，通常会安排内部设备，例如，液晶显示器、麦克风或扬声器，以便内部设备可以面对其外壳外部。在内部设备边缘和外壳之间使用密封件，可改善灰尘控制、防止背光灯等设备的光线漏入及防止撞击破坏。

对于许多应用，包括由最新手提电话证明的小型设备，越来越要求在功能上增加和复杂化以及在重量上的减轻。基于这一点，对上述密封件的性能要求更复杂。例如，上述对于最新手提电话在功能上的增加和复杂化，已通过统一使用的IC尺寸来获得零件集成的增加、通过引入超大规模集成(VLSI)，及基片的多层处理来实施。当许多零件在上述手提电话外壳内集成时，其中的内部结构(例如，外壳的联锁结构)变得更为复杂。在内部零件和外壳之间可以形成间隙，要求在内部零件和外壳之间安排密封件。但是，密封件必须能够对各种压缩比率(从低到高)提供适当的密封，压缩比率与填入间隙尺寸的变化相当。

通常，密封件的密封性是通过密封件是否很容易被负载挤压变形来评估的。因此，为了使密封件在被高倍压缩时有适当的密封性，会使用低密度软聚氨酯泡沫、烯烃泡沫(如聚乙烯泡沫)或海绵橡胶等。但是，在以厚板形式得到泡沫后，通常要切成所需厚度的薄片来获得松软的薄泡沫。此类泡沫因此没有表层和低粘性。因此，软泡沫可能无法像需要的那样防灰尘或阻挡光线。具有表层的泡沫也可以使用上述原材料生产，但是此类密封件压缩力的剩余张力很大，并且泡沫在长时间后就没有稳定的密封性了。此外，由于此类泡沫具有较大的细胞状直径，因此会在防灰尘或阻挡光线性能方面产生问题。

此外，各种电力机械和设备的外壳使用重量轻、高强度、传导性通常很高的材料，例如镁合金等。为了有效避免诸如由此产生的电磁波的缺点，要求使用具有较低介电常数的密封材料(如具有高绝缘性的材料)。但是，由于介电常数从本质上讲属于材料内在值，因此很难选择同时具有密封性和相对较低介电常数的材料。

日本专利早期公开发行No.2001-100216明确透露了聚氨酯泡沫可用作密封件。此类聚氨酯泡沫根据机械泡沫方法形成，并且在25％压缩的低负载下很容易变形。作为备用材料的塑料薄膜从整体上在泡沫的单面形成。在机械起泡方法中，通过混合有机异氰酸盐成分、活性含氢成分、表面活性剂和催化剂，然后在整个混合过程中对混合物进行机械撞击以通入惰性气体形成热的可利用浮渣，来形成聚氨酯泡沫。然后浮渣经过处理形成泡沫。

聚氨酯泡沫也可通过物理或化学喷吹异氰酸盐成分、活性含氢成分混合物及其它添加剂，然后进行后续处理来形成。每种泡沫生产方法都有一些缺点，尤其是需要薄聚氨酯泡沫整个横截面具有较低的均衡密度时。例如，通过使用空气或惰性气体使聚氨酯液相机械起泡生成的泡沫，通常具有均衡的细胞状结构，有良好的物理性质。但是，此类泡沫还有不需要的高密度，大约超过15磅每立方英尺(pcf)(240公斤每立方米(kg/m³))。泡沫在厚度小于0.5英寸(13毫米(mm))时也非常难制造，小于0.2英寸(5mm)最适宜，尤其是小于0.12英寸(3mm)。另一方面，通过物理或化学喷吹方法制造的泡沫会有很低的细胞浓度，大约是2pcf(32kg/m³)，而且还会有不规则的细胞状结构。以此方法制造的薄截面通常具有较差的物理性质。

考虑到这些缺点，在艺术方面存在软泡沫厚度小于0.5英寸(13mm)的需要，最适宜小于0.12英寸(3mm)及更低密度，大约是最大25pcf(最大400kg/m³)，最适宜3至15.6pcf(50至250kg/m³)，及均衡的细胞状结构。

摘要

为了克服上述问题并实现预期的目标，产品含有密度为100 to 250kg/m³的泡沫聚氨酯片，泡沫聚氨酯片通过反应和处理100％体积的树脂原材料和300％或更高体积的混合泡沫形成气体来形成，泡沫聚氨酯片在0.003至0.025MPa范围内具有50％的压缩负载偏差，而在0.02至0.40Mpa范围内具有75％的压缩负载偏差，其中，树脂原材料含有多元醇和异氰酸盐作为主要原材料，泡沫稳定剂作为辅助材料。

根据另一具体化，生产产品(例如密封件)的方法包括：供应含有多元醇和异氰酸盐作为主要原材料及泡沫稳定剂作为辅助材料的树脂原材料；将具有100％体积的树脂原材料和300％或更高体积的泡沫形成气体混合物的聚氨酯泡沫原材料装到基板上；将聚氨酯泡沫原材料的厚度控制在0.3至3.0毫米范围内；并促进聚氨酯泡沫原材料的反应和处理，以便生产泡沫聚氨酯片，具有0.3至3.0毫米的厚度、100至250kg/m³的密度、在0.003至0.025MPa范围内具有50％的压缩负载偏差及在0.02至0.40Mpa范围内具有75％的压缩负载偏差。

另一方面，生产厚度小于13毫米的改进型低密度聚氨酯泡沫的方法包括：使包含异氰酸盐成分、与异氰酸盐成分反应的活性含氢成分、发泡剂、和催化剂系统组成的混合物起泡，其中催化剂系统用于延长泡沫处理时间；将起泡混合物浇铸到第一个载体上；使浇铸混合物与第一载体相对的第二个载体接触；在出现第二个载体时通过物理或化学方式喷吹起泡混合物；并处理喷吹的起泡混合物以提供厚度为0.3至13毫米、密度小于25pcf(400kg/m³)且在整个泡沫中具有均衡细胞状结构的泡沫。

另一方面，产品包括上述起泡或喷吹泡沫。

此项发明的其它方面和优点通过以下描述将变得很明显，描述还伴有相应的通过发明示例说明的绘图

简短的绘图描述

发明及有关目标和优点，通过参考以下目前首选的具体化和相应的绘图可以最好地理解，绘图包括：

图1是显示泡沫粘性和泡沫密度之间关系的图形。

图2是简要的透视图，显示与目前发明一致的密封件的首选具体化，其中密封件的一部分已被切除。

图3是显示生产具体化密封件方法的流程图。

图4是显示生产示例密封件的一个生产设备示例的示意图。

图5是显示在修改示例中生产密封件的一个生产设备示例的示意图。

图6是显示在其它修改示例中生产密封件的一个生产设备示例的示意图。

图7是显示在泡沫密度和浮渣密度之间增加水的效果图形。

图8是显示在泡沫密度和浮渣密度之间增加水和使用顶层载体的效果图形。

详细描述

适于用作密封件的聚氨酯泡沫层和根据目前发明生产相同泡沫的方法，现在将在下文中使用附加绘图作参考的示例进行解释。目前应用的发明者已发现：在根据机械起泡方法生产聚氨酯层时，增加形成细胞的泡沫形成气体数量，会降低密封件的密度。此类泡沫即使在高倍压缩时也很柔软，甚至可为小间隙提供足够的密封性，例如，可在诸如手提电话的设备外壳的联锁部分中发现的那些泡沫。

关于使用机械起泡方法准备的反应混合物，以下两点已经过实验方法确定。第一，观察到：当泡沫形成气体数量增加时，聚氨酯泡沫原材料的粘性明显增加。换句话说，根据图1所示，泡沫粘性按指数规律以较低的泡沫密度增加。这样会对泡沫的铸造和处理带来许多困难。例如，当铸造泡沫的厚度由与滚筒等的接触进行控制时，泡沫就不容易从滚筒上脱离，由此，与滚筒接触的泡沫表面就很粗糙。第二，已观察到：在生产低密度的泡沫聚氨酯片时，泡沫片越薄，形成的泡沫聚氨酯片表面越粗糙。

因而，为了避免出现此现象，就使用表面光滑的泡沫片来控制聚氨酯泡沫原材料的厚度，因此允许获得具有良好表面外形的泡沫。

作为选择或除此之外，发现使用两步起泡/喷吹进一步处理，可允许生产非常薄的低密度聚氨酯泡沫。此方法包括使含有适当发泡剂的聚氨酯液机械起泡，将泡沫铸造到第一(底层)载体上，然后在第二(顶层)载体下喷吹和处理铸造泡沫。选择催化剂系统，以便延长泡沫处理时间，结果可以在处理前使喷吹过程完成充分。已发现泡沫有均衡的细胞状结构。泡沫也可以增加机械性能。

此处描述的聚氨酯泡沫可用于各种商业应用，如密封应用和手机垫圈。例如，如图2所示，密封件10主要由泡沫聚氨酯片12和基板14组成。泡沫聚氨酯片12提供所需的软垫属性、灵活性和上述密封性；而基板14粘合在此泡沫聚氨酯片12的一侧，并加强密封件10的结构强度。此种泡沫聚氨酯片12可根据下面所述的机械起泡方法生产。

通常，聚氨酯泡沫是由有机异氰酸盐成分与活性含氢成分反应的生成物、表面活性剂和催化剂组成的成分形成。在聚氨酯泡沫准备中使用的有机异氰酸盐成分，通常包括具有以下通用化学式的聚氨酯：Q(NCO)_i，其中i是平均值大于二的整数，而Q是化合价为i的有机根。Q可以是可替代或不可替代的烃基(例如，适当化合价的烷烃或芳烃基)。Q可以是有化学式Q¹-Z-Q¹的组合，其中Q¹是亚烃基或亚芳香基而Z是-O-、-O-Q¹-S、-CO-、-S-、-S-Q¹-S-、-SO-或-SO₂-。适当异氰酸盐的示例包括：己二异氰酸酯、1，8-二异氢酸酯-p-甲烷、苯二甲撑二异氰酸酯、异氰酸环己烷、苯撑二异氰酸、甲苯二异氰酸酯(包括2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯和天然甲苯二异氰酸酯)、双(4-苯基异氰酸酯)甲烷、水溶性二异氰酸盐、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸盐(也称为4，4′-二苯甲撑二异氰酸酯或MDI)及加合物萘-1，5-二异氰酸盐、三苯甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯、异丙苯-α-4-二异氰酸盐和聚合异氰酸盐(如聚甲撑聚苯基异氰酸酯)。

Q还可以表示化合价为i的聚氨酯基，其中Q(NCO)_i是按照惯例称为预聚合物的合成物。此预聚合物由上下文中陈述的理想配比过剩的聚氨酯与下文陈述的活性含氢成分反应形成，尤其是下面所述的含聚羟基的材料或多元醇。例如，通常聚氨酯在比例是30％比200％的理想配比过剩时反应，化学计算法基于多元醇中每等量羟基对等量异氰酸盐基。使用的聚氨酯量将根据正在准备的聚氨酯特性而略有变化。

活性含氢成分可能包含聚醚多元醇和聚酯多元醇。适合的聚酯多元醇包括多元醇与二羧酸或成酯衍生物(如酐、酯和卤化物)的缩聚产物、在存在多元醇时内酯的开环聚合所获得的聚克多元醇、碳酸二酯与多元醇反应所获得的聚克多元醇，及蓖麻油多元醇。适当的二羧酸和二羧酸衍生物(用于生产缩聚聚酯多元醇)为脂肪族或脂环族二羧酸，如戊二酸、己二酸、癸二酸、富马酸和马来酸；二聚酸；芳香二羧酸，如酞酸、异酞酸和对苯二甲酸；三元或更高官能多元羧酸，如苯均四酸；及酐和第二烷基酯，如顺式丁烯二酐和对苯二甲酸二甲酯。

其它的活性含氢成分为环状酯的聚合物。从至少一个环状酯单体准备环状酯在专利文献中已有很好的证明，如美国专利号3,021,309至3,021,317；3,169,945和2,962,524。适合的环状酯单体包括但不限于δ-戊内酯；ε-己内酯；2-环氧庚酮；中性-戊内酯，例如，一甲基、乙基和单基-戊内酯。通常，聚酯多元醇可能包含基于聚酯多元醇的己内酯、芳烃基聚酯多元醇、基于多元醇的乙二醇己二酸酯及由任何前述的聚酯多元醇之一组成的混合物。优先考虑使用ε-己内酯、己二酸、酞醛、对苯二甲酸或对苯二酸二甲酯制造聚酯多元醇。

聚醚多元醇是通过将烯化氧(例如环氧乙烷、丙烯和它的混合物)以化学方式加入水或有多羟基的官能团成分中获得的。其中，多羟基的官能团成分可以是乙二醇、丙二醇、丙撑二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-戊二醇、1，10-癸二醇、1，2-环己二醇、2-丁烯-1，4二醇、3-环己烯-1，1-二甲醇、4-甲基-3-环己烯-1，1-二甲醇、3-亚甲基-1，5-戊二醇、二甘醇、(2-羟基乙氧基)-1-丙醇、4-(2-羟基乙氧基)苯基}-1-丁醇、5-(2-羟基丙基)-1-戊醇、1-(2-烟曲霉醌)-2-己醇、1-(2-羟基丙基)-2-辛醇、3-烯丙氧基-1，5-戊二醇、2-烯丙氧基甲基-2-甲基1，3-丙二醇、[4，4-戊氧基]-甲基}1，3-丙二醇、3-(o-丙烯基苯氧基)-1，2-丙二醇、2，2′-异丙亚基(p-次苯羟基)}二乙醇、丙三醇、1，2，6-己三醇、1，1，1-三羟乙基乙烷、1，1，1-三羟乙基丙烷、1，1，1-三羟乙基正丙烷、3-(2-羟基乙氧基)-1，2-丙二醇、3-(2-羟基丙基)-1，2-丙二醇、2，4-二甲基苯-2-(2-羟基乙氧基)-甲基戊二醇-1，5、1，1，1-三-[2-羟基乙氧基]甲基}-乙烷、1，1，1-三[2-羟基丙基]-甲基}丙烷、二乙二醇、二丙二醇、异戊四醇、山梨醇、蔗糖、乳糖、一甲基葡糖苷、一羟基烷基葡萄糖甘、酚醛型环氧树脂、磷酸、苯磷酸、多聚磷酸(例如三聚磷酸和四聚磷酸)、三元凝聚产物等。用于生产聚氧化烯多元醇的烯化氧通常有2至4个碳原子。会优先考虑使用丙烯和含环氧乙烷的丙烯混合物。以上列出的多元醇就其本身而言可用作活性氢成分。

通常用以下的化学式表示聚醚多元醇的首选类：R[(OCH_nH_2n)_zOH]_a，其中R是氢或多价烃根；a是整数(即，1或2至6至8)与R的化合价同值，每次出现的n是2至4之间的整数(最佳值是3)并且每次出现的z为2至200(最佳值是15至100)的整数。首选聚醚多元醇是有一个或多个二丙二醇、1，4丁二醇和2-甲基1，3-丙二醇等构成的混合物。

另一可利用类型的含氢活性材料是多醇聚合物成分，多醇聚合物成分是通过聚合多元醇中的已烯化不饱和单体获得的，此类多元醇在美国专利号3,383,351中有公开描述，在此用作参考。用于生产此类成分的适当单体包括丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、偏二氯乙烯和其它己烯化不饱和单体，在上面提到的美国专利中有标识和描述。适当的多元醇包括那些在上文和美国专利号3,383,351中列出和说明的成分。多醇聚合物成分含量大于或等于1％、适宜大于或等于5％、并更适宜大于或等于在多元醇中聚合单体重量的10％，其中多元醇的重量百分比基于多元醇的总量。对于多醇聚合物成分通常也可获得包含小于或等于70％、适宜小于或等于50％、更适宜小于或等于在多元醇中聚合单体重量的40％。通过在40℃至150℃温度及存在自由基聚合触媒剂(例如过氧化物、过二硫酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐和偶氮基化合物)的条件下，在选择的多聚体里聚合单体可方便地制备此成分。

活性含氢成份也可以含有含聚羟基化合物，例如，端羟基多聚烃(美国专利号2,877,212)、端羟基聚缩甲醛(美国专利号2,870,097)、脂肪酸甘油三酸脂(美国专利号2,833,730和2,878,601)、端羟基聚脂(美国专利号2,698,838、2,921,915、2,591,884、2,866,762、2,850,476、2,602,783、2,729,618、2,779,689、2,811,493、2,621,166和3,169,945)、端羟基全氟代亚甲基(美国专利号2,911,390和2,902,473)、端羟基聚烯属烃醚乙二醇(美国专利号2,808,391；英国专利号733,624)、端羟基聚烯属烃芳基烯醚乙二醇(美国专利号2,808,391)和端羟基聚烯属烃醚三醇(美国专利号2,866,774)。

多元醇具有在很大范围内变化的羟基数。通常，多元醇(包括其它交联添加剂，如果使用的话)的羟基数可以在28至1000范围内或更多，最好是100至800。羟基数定义为完全中和从1克多元醇或多元醇混合物(无论有没有其它交联添加剂)准备完全乙酰化衍生物的水解产物所需的氢氧化钾毫克数。羟基数也可以由以下等式定义：

其中，OH是多元醇的羟基数，f是平均官能团数，即每个多元醇分子的平均羟基数，而M.W.是多元醇的平均分子量。

在使用时，可在起反应的成分中使用各种发泡剂或发泡剂混合物，包括化学和/或物理发泡剂。例如，化学发泡剂包括水和在指定条件(例如在较小的温度范围内)下用高气体产率分解的化合物。在分解过程中形成的分解产物在生理性方面应该是安全的，并不会在很大程度上反过来影响泡沫聚氨酯片的热稳定性或机械性能。此外，要首先考虑分解产物不会风化，或不会对泡沫产品有褪色影响。

适合的化学发泡剂包括水。在将水用作发泡剂时，通常应该使用可选择使用的催化剂控制处理反应。通常，水用作发泡剂的量占总反应成分重量的0.1至8％。也可以使用其它化学发泡剂，例如：偶氮基化合物，如偶氮异丁腈、偶氮二甲酰胺和偶氮二羧酸钡；替代联胺，如二苯砜-3，3′--磺酰二肼、4，4′，羟基-二-(苯磺酸酰肼)、三肼基三嗪或芳基-二-(磺酰肼)；氨基脲，如对甲磺酰氨基脲或4，4′氧代双苯磺酰氨基脲(发泡剂BH)；三唑，如5-morpholyl-1，2，3，4-噻三唑；和N亚硝基化合物，如N，N′-二亚硝基五亚甲基四胺或N，N-二甲基-N，N′-二硝基邻苯二甲酸肽；苯并恶嗪，如靛红酸酐；或混合物，如碳酸钠/柠檬酸混合物。前述发泡剂的量将因试剂和需要的泡沫密度而有不同，很容易通过一种普通技术确定。通常，这些发泡剂的使用量占总反应成分重量的0.1至10％。

也可以使用物理发泡剂，单独使用或几种物理发泡剂混合使用，或与一种或几种化学发泡剂混合使用。物理发泡剂可从很多材料中选择，包括烃、醚、酯和部分卤化的烃、醚、酯等。典型的物理发泡剂的沸点介于-50℃和100℃之间，最好介于-50℃和50℃之间。有代表性的物理发泡剂包括CFC(含氯氟烃)，如1，1-二氯-1-氟代乙烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、二氟一氯甲烷和1-氯-1，1-二氟乙烷；FC(碳氟化合物)，如1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2，4，4-四氟丁烷、1，1，1，3，3，3-六氟代-2-甲基丙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，2，2-五氟丙烷、1，1，1，2，3-五氟丙烷、1，1，2，3，3-五氟丙烷、1，1，2，2，3-五氟丙烷、1，1，1，3，3，4-六氟丁烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，4，4，4-六氟丁烷、1，1，1，4，4-五氟丁烷、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1，2-四氟乙烷和五氟乙烷；FE(氟代醚)，如甲基-1，1，1-三氟乙烷乙烯和二氟甲基-1，1，1-三氟乙烷乙烯；和烃，如n-戊烷、异戊烷、环戊烷。如同化学发泡剂一样，物理发泡剂在使用时要足量，以便给合成的泡沫所需的体积密度。通常，物理发泡剂的用量是反应成分重量的5至50％，最好是反应合成物重量的10至30％。具体体现为，水与一种或多种物理发泡剂一起用作发泡剂。

按照惯例用于催化氰酸盐成分与活性含氢成分反应的许多催化剂，可在泡沫准备阶段使用。此类催化剂包括以下金属的有机和无机酸盐及有机金属化合物衍生物：铋、铅、锡、铁、锑、铀、镉、钴、钍、铝、汞、锌、镍、铈、钼、钒、铜、锰和锆，及磷化氢和三重有机胺。此类催化剂的示例为：二月桂酸二丁锡、二醋酸二丁锡、辛酸亚锡、辛酸铅、环烷酸钴、三乙胺、三乙撑二胺、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、1，1，3，3-四甲基胍、N，N，N′N′-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基胆胺、N，N-乙基乙醇胺、1，3，5-三(N，N-二甲胺基)-s-六氢化三嗪、o-和p-(二甲替氨基甲基)酚、2，4，6-三(二甲替氨基甲基)酚、N，N-二甲基环己胺、五甲基二亚乙基三胺、1，4-重氮双环[2.2.2]辛烷、N-羟基-烷基四铵羧酸盐和四甲基铵甲酸盐、四甲基铵2-乙基酸等，及由任何一种前述催化剂组成的合成物。

优先考虑与以下金属合成的四乙酰丙酮，金属包括：铝、钡、镉、钙、铈(III)、铬(III)、钴(II)、钴(III)、铜(II)、铟、铁(II)、镧、铅(II)、锰(II)、锰(III)、钕、镍(II)、钯(II)、钯、钐、钠、铽、钛、钒、钇、锌和锆。常见的催化剂是双(2，4-戊二酮酸)镍(II)(也称为乙酰基丙酮酸镍)和由此生成的衍生物，如双(三苯膦)diacetylacetonate镍等。乙酰丙酮镍(FeAA)尤其要优先使用，因为它有相对和稳定性、良好的催化活性和没有毒性。

添加到金属四乙酰丙酮的是乙酰丙酮(2，4-戊二酮)，已在指定给Simpson的美国专利号5,733,945中公开，在此处用作参考。乙酰丙酮提供热潜伏时间，允许有时间进行需要的混合、铸造和其它程序，并避免在低温处理时出现有毒的先期塑化。但是，由于在几个加热区处理材料，且氨基申酸乙酯混合物的温度会升高，所以乙酰丙酮将馏出。随着乙酰丙酮与其相关的延长官能一起馏出，金属四乙酰丙酮会恢复正常的高反应性，并在聚氨酯反应结束时提供很高的催化作用。该高反应性在处理循环中延迟是有利的，并提供更高的物理性质，如压缩变形。通常，金属四乙酰丙酮和乙酰丙酮在重量方面的比例是2∶1。

基于活性含氢成分的重量，在反应成分中出现的催化剂量在重量方面最好占0.03％至3.0％。

具体体现为，当水用作发泡剂时，将FeAA选为催化剂。其它催化剂或添加剂(如胺)可用来调整水和氨基申酸乙酯的相对反应速度。水与异氰酸盐反应会释放CO₂。FEAA与乙酰丙酮可同时以延迟方式催化处理反应，这样可防止先期塑化，因此使化学(可选择物理喷吹)喷吹过程继续进行而不受影响。催化剂最后使聚氨酯泡沫得以完全处理。通过在适当溶剂中预先溶解可最方便地添加金属乙酰丙酮，这些溶剂可以是二丙二醇或其它多元醇，含有将参与反应并成为最终产品的成分。

各种表面活性剂可起到在处理前稳定聚氨酯泡沫的作用，包括表面活性剂混合物。有机硅氧烷表面活性剂尤为有用。优先考虑使用的有机硅氧烷表面活性剂是从本质上由SiO2(硅酸盐)单位和(CH3)3SiO0.5(三甲基硅氧基)单位组成的共聚物，其中硅酸盐和三甲基硅氧基的摩尔比率为0.8∶1至2.2∶1，最好是1∶1至2.0∶1。另一种优先考虑使用的有机硅氧烷表面活性稳定剂，是部分交联的硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物和混合物，其中硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段由硅-碳或硅-碳-硅进行交联、连接。硅氧烷嵌段由烃基-硅氧烷基组成，在上述连接中结合的每个嵌段中有一个平均化合价至少为二的硅。至少有一部分聚氧化烯嵌段由氧化烯基组成，并且是多价，即在上述连接中结合的每个嵌段中有至少二价的碳和/或结合碳的氧。任何其它的聚氧化烯嵌段由氧化烯基组成，并且是单价，即在上述连接中结合的每个嵌段中只有一价的碳和/或结合碳的氧。此外，可以使用常规的有机多分子硅醚-聚氧化烯嵌段共聚物，例如在美国专利号2,834,748、2,846,458、2,868,824、2,917,480和3,057,901中描述的那些共聚物。用作泡沫稳定剂的有机硅氧烷聚合物会在极限范围内变化，例如，基于活性氢成分重量的0.5％至10％。最好是，在泡沫配方中存在的有机硅氧烷共聚物重量在相同重量基础上1.0％至6.0％之间变化。

其它可选的添加剂可以在制造过程中添加到聚氨酯泡沫混合物中。例如，也可以使用按照惯例使用的添加剂，例如，填充物(三水合氧化铝、硅石、滑石、碳酸钙、粘土等)、染料、色素(例如，二氧化钛和氧化铁)、抗氧化剂、抗臭氧剂、阻燃剂、紫外线稳定剂、导电填料、导电聚合物等。

具体体现为，根据目前发明制造泡沫的反应合成物，从本质上讲与日本专利发行号Sho 53-8735公开的内容一致。但是，为了对此处描述的范围提供密度和相对介电常数，要优先考虑使用特定的多元醇合成物。值得使用的多元醇具有重复单位(称为“单位”)的每个PO(氧化丙烯)和/或PTMG(受开环聚合限制的四氢呋喃)等，EO(环氧乙烷；(CH2CH2O)n)除外。这是因为，在使用包括大量EO单位的多元醇时，将为合成的泡沫提供收湿性，并且泡沫的相对介电常数会增加。特别是，在此处描述的指定相对介电常数，可以通过将多元醇中的EO单位(EO单位比率)百分比设置为20％或更低来获得。例如，当要使用的多元醇仅包括一个PO单位和一个EO单位时，该多元醇将设置为在[PO单位]∶[EO单位]＝100∶0至80∶20范围内。在目前的发明中，EO单位的百分比也称为“EO含量”。

可以通过机械方式混合反应成分(即异氰酸盐成分、活性含氢成分、泡沫稳定表面活性剂、催化剂及其它可选的添加剂)和预定数量的泡沫形成气体，来生产泡沫。如果图3所示，起泡混合物(聚氨酯泡沫原材料)被不断装到基板14上，基板14在生产过程中也被用作输送工具。基板14在此处也称为第一载体或底部载体层。此外，起泡混合物的上面覆盖了一块表面保护板，在此处也称为第二或顶层载体。这样，起泡反应成分夹在顶层和底层两块板14、16之间，形状变成受保护面不再粗糙且厚度得到控制的片状，由此生产出泡沫聚氨酯片12。因此，该机械起泡方法和特殊的原材料等在文献中已详细公开，例如在日本专利发行号Sho 53-8735中。机械起泡的适当程序在下面也有更多详细描述。

另一方面，可以通过结合机械起泡和喷吹来生产泡沫。在一种处理方式中，生产低密度泡沫的成分，即异氰酸盐成分、活性含氢成分、催化剂、化学发泡剂及任何其它合适的添加剂，可首先混合在一起，然后使用空气进行机械起泡。换句话说，在机械起泡过程中，这些成分可以被连续不断地添加到液体中。泡沫的气体是最可取的空气，因为空气廉价、现成。但是，如果需要，也可以使用其它气体，这些气体在环境条件下是气态，并有充分的惰性或不与液相的任何成分反应。例如，其它气体包括氮气、二氧化碳和在室温下通常为气态的碳氟化合物。通过在高剪切设备中机械撞击液相将惰性气体通入液相中，如在Hobart混合器或Oakes混合器中。在Oakes混合器的正常操作中通过压力引入气体，或通过Hobart混合器中的撞击或抖动操作从上覆大气中吸入气体。机械撞击操作可以在标准压力下进行，例如，压力不超过100至200磅每平方英寸(689至1379千帕)。可以使用容易得到的混合设备，不需要特殊设备。通入液相的惰性气体量由气流测量设备控制，以生产所需密度的泡沫。机械撞击可以进行适当时间来获得所需的泡沫密度，例如，在Oakes混合器中几分钟，或在Hobart混合器中3至30分钟。从机械撞击操作中排出的泡沫有足够的化学稳定性和结构稳定性，但易于在室温下使用，如10℃至40℃。

在起泡后，反应混合物以控制速度通过软性管或其它导管输送，以便沉积在第一载体上。为了方便，该第一载体也称为“底层载体”，并通常是可能或不可能释放处理泡沫的移动载体。第二载体，此处也称为“表面保护层”或“顶层载体”，放置在泡沫顶部。顶层载体也是可能或不可能释放处理泡沫的移动载体。顶层载体几乎可以同时与泡沫一起应用。在应用顶层载体之前，可以通过刮除刀片或其它适当的涂铺器将泡沫涂抹为所需厚度的层。换句话说，放置顶层载体可用于涂抹泡沫，并将泡沫层调整为所需厚度。仍是另一方面，在放置顶层载体后可以使用涂料器调整泡沫高度。在应用顶层载体后，起泡泡沫由物理或化学发泡剂作用进行喷吹。

在实践中，载体可以从供给滚筒放出，并从处理的聚氨酯泡沫分离后最终包裹在卷取轴上。为顶层和底层载体选择材料将取决于以下因素，例如，所需的支撑和灵活程度、从处理泡沫的所需可释放程度、成本等方面的考虑。可以使用纸张、薄金属片(如不锈钢)或聚合物薄膜(如对苯二甲酸乙二醇酯、硅酮等)。材料可以使用剥离涂布包上。具体体现为，载体可以使用设计来输送到处理聚氨酯泡沫表面的材料包上，例如，可从载体释放的聚氨酯薄膜。纤维质基料或其它填充材料可以放置在载体表面，从而最终与处理的泡沫结合在一起。另一方面，泡沫可以处理到一个或两个载体。这样，一个或两个载体就会形成部分最终产品，而不是与泡沫分离并包裹在卷取轴上。换句话说，传送带可用作底层载体。载体可能有普通表面或带纹理的表面。

在特殊情况下，泡沫表面会有表层。可以增加密封性，因为密封对象的粘性会因此增加。

在特定的方面，为加强产品(如密封件10)的结构强度以提高产物的处理性质，如，基板14经处理形成泡沫聚氨酯片12，与聚氨酯片密切相关。正如下文关于生产方法的说明，此基板14也可以充当输送工具用作在生产设备30中的起泡反应合成物。因此，基板14更适宜由拥有较低热收缩性质的任何树脂构成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，树脂对由滚筒机械32施加的张力有物理力度可抵抗性，并抵抗力性质对由加热设备38施加的热也有抵抗性。此外，薄膜构成树脂，例如也可以使用聚烯烃、聚脂、聚酰胺、聚氯乙烯，尽管更应该优先考虑使用PET，特别是在成本方面。取决于材料的质量，基板或底层载体14的厚度可以是10至500微米，并且最适宜的厚度是25至125微米。这些厚度将反过来影响产品的密封性，甚至在基板14粘合到泡沫聚氨酯片12时。

载体和泡沫层(选择喷吹后)的部件将输送到加热区以处理聚氨酯泡沫。为了处理泡沫，要使温度保持在适当范围内，例如90℃至220℃，泡沫材料的成分决定温度的范围。确定不同的温度是为了在泡沫外表面上形成整体表层或为了增加泡沫的相对重量层。

泡沫被加热和处理后，然后可以传送到冷却区，在那里通过适当的冷却设备(如风扇)进行冷却。在适当的地方，载体将被清除，并且可以在滚筒上吸收泡沫。换句话说，泡沫会受进一步处理的限制，例如，一个或两个载体层的层叠(使用热和压力粘接)。

用于生产构成泡沫聚氨酯片产品的设备首选示例，例如密封件，及使用生产设备生产产品的方法将在下文中解释。正如图4所示，泡沫聚氨酯片的生产方法包括提供和准备原材料的步骤S1、供给和塑造原材料的步骤S2、加热步骤S3和最后步骤S4。泡沫聚氨酯片最好通过图4所示的生产设备30生产。此生产设备30包含混合段31、滚筒机械32、排出喷嘴34、表面保护机械35、厚度控制设备36(如滚筒和穿板涂料器)和加热设备38(如加热炉的通道类型)。在混合段31里，主要原料(聚氨酯成分和反应含氢成分)、各种辅助材料和泡沫形成气体等，将互相混合为使用机械起泡准备反应成分M。滚筒机械32包括供给滚筒32a和产物收集滚筒32b。供给滚筒32a用作反应成分M的输送工具，以此方式基板14(例如PET板)将从驱动源(未显示)驱动。排出喷嘴34为基板14供给反应成分。表面保护机械35包括供给滚筒35a和收集滚筒35b。厚度控制设备36(如图所示，滚筒)被放置在基板14附近，在供给滚筒35a的下方位置。从而供给滚筒35a和收集滚筒35b将由驱动设备(未显示)驱动，由此表面保护板16从基板14的上表面移开，并经厚度控制设备36的滚筒和导向辊37被收集滚筒35b重绕。表面保护板16也包括苯二甲酸乙二醇酯(PET)板或不同的板，并在装反应成分M的基板14和厚度控制设备36之间传递，由此厚度控制设备36将被阻止直接进入与在排出喷嘴34下方面中的反应成分接触。厚度控制设备36在排出喷嘴34下方面控制反应成分至预定厚度。加热设备38将提供在厚度控制设备36的下方。反应成分在平面上反应和处理，虽然根据需要在成形模中或隔离纸上，但也可以参与反应并被处理。

当对基板14时施加张力时，滚筒机械32是将基板14输送到生产线的机械，并收集合成的泡沫聚氨酯片。供给滚筒32a将由基板14缠绕，并根据控制输送到基板14。排出喷嘴34将反应成分M装到控制下被传输的基板14上，其上部与混合段31连接。在混合段31中实现的提供和准备原材料的步骤S1，在这个步骤里提供生产泡沫聚氨酯片12的反应成分M的主要原材料，及各种辅助材料并混合。

正上所述，在此步骤中，通过表面保护板16的方式，厚度控制设备36被阻止进入与装到基板14的反应成分接触。此外，对基板14以相似的方式，表面保护基板16更适宜由拥有较低热收缩性质的任何树脂构成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，树脂有光滑表面、有对表面保护机械35施加的张力、有物理力度可抵抗性、并且对由加热设备38施加的热也有抵抗性。此外，反应成分M已通过有表面能级的加热设备38后，具体体现为表面保护基板16从泡沫聚氨酯片12的表面脱落，其中泡沫聚氨酯片12是通过加热和处理反应成分M生产的。因此，防粘剂(如硅材料)被预先用于有反应成分的M表面保护基板16的接触面。换句话说，可以使用有隔离涂层纸。

厚度控制设备36将排出到基板14上的反应成分M塑造成所需厚度的片材料，因而在这个示例中要使用滚筒。当反应成分M已通过此厚度控制设备36时，将完成供给和塑造原材料的步骤S2。当仅使用机械起泡方法时，通过加热和处理反应成分M生产的泡沫聚氨酯片的厚度由厚度控制设备设定。因而，反应成分M在加热(处理)前，根据机械起泡方法准备，在厚度上完全不同于加热(处理)后泡沫聚氨酯片。这样，由反应成分M生产的处理过的泡沫有通过厚度控制设备36设定的厚度。要注意，无论如何，在同时使用机械起泡和喷吹时，厚度控制设备36将设定泡沫的初始厚度。通常，浇铸泡沫的后续喷吹将致使厚度增加，从而致使处理过的泡沫增加厚度。

当反应成分M已通过加热设备38时，将完成加热步骤S3。具体体现为，当反应成分M在基板14上加热和处理时，泡沫聚氨酯片12和基板14有效利用反应成分M的附着力，借此泡沫聚氨酯片12坚固地粘合到基板14上，例如，当与基板14接触时通过处理反应成分M整体地附着到那里。在最后步骤S4中，将得到通过特殊步骤S1至S3生产的长泡沫聚氨酯片12，并且如果需要，它将以泡沫聚氨酯片的形式穿孔输出，这是最终产品，要进行最后检查。泡沫聚氨酯片12可以为以产物收集滚筒32b方式的收集品所包裹，在执行最后检查时，使得它以原样形式运输。在此生产模式中，泡沫聚氨酯片12的适宜长度为5米或更长。在此情况下，为长泡沫聚氨酯片12提供所需形状的程序和诸如上浆和冲孔的程序可以连续执行，由此，可期望由于生产能力提高来降低生产成本。

在上述示例中，基板14构成泡沫聚氨酯片的一部分，可以直接进入生产过程，由此也可以利用基板14作为载体板。但是，目前的发明没有对此进行限制。例如，如图5和6所示，在生产设备50和60中，泡沫聚氨酯片可以通过包含独立准备载体板18步骤的生产方法进行生产，并使用压力滚筒70或同类设备(参见图5)层压基板14，或将基板14预先层压到载体板18，以便使载体18容易脱离(参见图6)。在此情况下，作为输送有施加张力的反应成分M的载体作用可以是独立的，借此基板14的厚度可以变得更薄，并且由于使用的材料更便宜，而有望降低成本。

这样，具体体现为，反应成分M厚度由厚度控制设备36通过表面保护板16进行控制，由此，泡沫聚氨酯片的厚度就得以控制。此外，可以保护反应成分M的表面不会粗糙，表面外形平整。但是，表面保护板16并非不可缺少。例如，可以连续不断地在厚度控制设备36的滚筒表面使用防粘剂，以便增加滚筒与反应成分M之间的释放特性，由此也可以保护反应成分M表面不会粗糙。在此情况下，表面保护板16并非必需，由此能减少生产中的故障，并有望降低成本。

此外，没有必要对基板14的上面使用反应成分M。例如，可以使用以下方法，此方法包括以下步骤：从上面向下使用基板14和表面保护板16，在控制厚度时将反应成分M装入14和16两个基板之间的狭窄间隙，并在间隙内保留反应成分M且充分利用此反应成分M本身的粘性时，对反应成分M加热并进行处理。在此情况下，即使反应成分M的粘性不足够高，反应成分M也会仅仅根据生产过程移动运输的较低层面，此外，还根据反应成分M的厚度(即，要填充的空间)，受到基板14和表面保护板16的完全限制，由此在生产过程和质量方面不会导致出现问题，并且安装生产设备的自由度可以增强。

在单独使用机械起泡法时，因此衍生的泡沫聚氨酯片12的密度为100至250kg/m3，厚度为0.3至3.0毫米。这样，通过获得此密度，50％CLD为0.003至0.025Mpa，75％CLD为0.02至0.40Mpa。此外，通过步骤10kHz、100kHz和1MHz测量的介电常数为1至2.0。

术语“50％CLD”表示泡沫聚氨酯片12在通过物理方式按50％压缩时所需的负载，即通过物理方式按50％压缩时泡沫聚氨酯片12的硬度；而术语“75％CLD”表示泡沫聚氨酯片12在通过物理方式按75％压缩时所需的负载，即通过物理方式按75％压缩时泡沫聚氨酯片12的硬度。如果这两个值高于上述首选范围，在通过物理方式按50％或75％压缩时，泡沫聚氨酯片12就会过硬，这样灵活性就很差，由此泡沫聚氨酯片12无法获得足够的密封性。此外，对外壳施加的负载过度增加，则在使用最终产品时，外壳等可能会造成偏差、裂纹、碎裂和/或其它物理缺陷。另一方面，如果50％CLD和75％CLD的值低于上述首选范围，就很难使泡沫聚氨酯片12成形。

现已发现，单独使用机械起泡法很难生产密度小于100kg/m³的泡沫，因为在生产过程中很难均匀地混合泡沫形成气体和树脂原材料(反应成分)。已进一步发现，形成细胞的气泡不能稳定保持，会出现细胞粗糙的情况，使得细胞的形态和/或尺寸不平整，并将导致出现空白间隙。因此，开发满意的密封性将受到约束。当单独使用机械起泡法生产的泡沫密度大于250kg/m3时，将不提供上述每个50％CLD、75％CLD和相对介电常数的首选值。

当厚度小于0.3毫米时，很难达到所需的弹性。厚度的上限是3毫米，此时要考虑到在诸如手提电话的装置中使用，其中需要空间节省特性。此外，例如当手提电话外壳的联锁结构有0.25毫米间隙和0.5毫米间隙时，厚度设置为1毫米的目前发明的密封件，在通过机械方式压缩50％仍保持密封性时压缩到0.5毫米，而在通过机械方式压缩75％仍保持密封性时压缩到0.25毫米，这就是理想的密封件。

现在出乎意料地发现，与顶层载体结合使用机械起泡法和发泡剂，可使聚氨酯泡沫的生产具有更大范围密度和更大范围厚度的有利特性。如果没有理论的约束，人们就会相信顶层载体限制了由发泡剂从反应成分中所生产气体的扩散。使用机械起泡和喷吹及顶层载体一起形成的泡沫，可以有50至400kg/m³的密度，特别是60至250kg/m³、更特别是70至200kg/m³和70至150kg/m³。此类泡沫还0.3至13毫米的厚度，特别是0.3至9毫米，更特别是0.3至5毫米，甚至更特别是0.3至3毫米。此类泡沫的物理特质极好。例如，此类泡沫可以具有0.003至0.025MPa的50％CLD和0.02至0.40MPa的75％CLD。此外，通过步骤10kHz、100kHz和1MHz测量的介电常数为1至2.0。

特别是，使用机械和化学起泡及顶层载体一起生产的泡沫，厚度为0.3至5毫米，密度为320至400kg/m³。换句话说，泡沫可以有0.5至13毫米的厚度和50至250kg/m³的密度。很难控制厚度小于0.3毫米的泡沫厚度。厚度大于13毫米的泡沫不能用于诸如手机的小电子设备的垫圈。在密度小于50kg/m³的泡沫中，可能会形成不能接受的空白间隙。密度大于400kg/m³的泡沫没有值得要的其它特性，例如50％CLD。也很难控制厚度小于5.0毫米，密度小于320kg/m³的泡沫厚度。

此处使用的术语“相对介电常数”，表示电通密度与电场密度的比率除以真空介电常数的值，其中最小的相对介电常数从理论上讲是1。即，要确定的对象越稀疏(例如，目前发明中组成泡沫聚氨酯片12的泡沫结构)，其相对介电常数越低。这样，在目前的发明中，泡沫聚氨酯片的密度降低，以便增加其气泡数，由此在每个频率为10kHz、100kHz和1MHz时，相对介电常数为1至2.0。这是因为，当相对介电常数大于2.0时，泡沫聚氨酯片在绝缘性方面会变差，由此无法发挥满意的绝缘特性。组成泡沫聚氨酯片12的聚氨酯泡沫结构的密度，可从本质由气泡数表示。降低泡沫密度可以增加此气泡数。特别是，通过增加泡沫形成气体的混合比率来增加气泡数，例如惰性气体(如氮气)，因为该气体混合进反应成分M。气泡占体积的76％或更高。

为了对泡沫提供良好的机械性能，特别是泡沫聚氨酯片的良好密封性，泡沫的细胞直径为20至500微米，最好为20 to 300微米。当此值大于500微米时，泡沫在防灰尘性能或阻挡光线效果方面会下降。此外，泡沫的细胞直径越小，泡沫的密封性越高。另一方面，当泡沫直径小于20微米时，很难控制细胞直径，这样是不可行的。

该发明由以下非限制示例进一步举例说明。

示例

在以下示例中，使用了以下多元醇：

聚醚多元醇-A：“GP-3000”，商品名；Sanyo Chemical Industries，Ltd.，(平均分子量为3000，羟值为56.0，EO含量为0％)；和

聚醚多元醇-B：“FA-103”，商品名；Sanyo Chemical Industries，Ltd.，(平均分子量为3300，羟值为50.0，EO含量为80％)

此外，测量方法和条件如下：

密度：每个样品重量通过电动压力平衡设备确定，然后用下面的计算公式计算密度：

密度(kg/m3)＝[样品重量(kg)]/[样品体积(m3)]。

50％CLD：样品用压缩测试机械以1毫米/分钟的压缩率将样品压缩到原始密度的50％，然后确定负载。这样，使用以下计算公式计算50％CLD：

50％CLD(MPa)＝[50％压缩时的负载(N)]/[样品面积(cm2)]。

75％CLD：样品用压缩测试机械以1mm/min的压缩率将样品压缩到原始密度的75％，然后确定负载。这样，使用以下计算公式计算75％CLD：

75％CLD(MPa)＝[75％压缩时的负载(N)]/[样品面积(cm²)]。

相对介电常数：使用相对介电常数仪“HP4192A”(商品名；惠普发展公司)以预定频率确定相对介电常数。

示例1.密度、50％CLD和75％CLD

重量为100的聚醚多元醇-A与重量为3的交联剂(1，4-丁醇)、重量为20增稠剂(氢氧化铝)、重量为0.1的金属催化剂(辛酸亚锡)及重量为3的泡沫稳定剂(硅材料；包括稀释溶剂)混合可以得到此混合物。在此混合物中，氮气(泡沫形成气体)和聚氨酯(商品名“C-1130”；NIPPONPOLYURETHANEINDUSTRY CO.，LTD.)；天然二苯基甲烷二异氰酸酯中的氰酸基含量：31％)，其异氰酸酯指数设定为0.9至1.1的聚氨酯以0.1NL/min的流速混合，从而可以提供表1中描述的百分比，并且剪切混合物以获得反应成分(“泡沫反应成分M”)。由处于将张力施加到滚筒机械32状态的供给滚筒35a持续提供的此泡沫反应成分M，从排出喷嘴34装到所需厚度的基板(由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造)上，并且泡沫反应成分M通过厚度控制设备36设定为预定厚度。此后，反应成分M由加热设备38在150℃至200℃温度下加热1到3分钟，由此促进反应成分M的加热和处理以获得泡沫聚氨酯片12，并通过生产连接滚筒32b进行收集。将冲孔和其它程序应用于将合成的泡沫聚氨酯片12制成预定形状，从而获得泡沫聚氨酯片。

然后，基板将从示例1-1至1-3和比较示例1-1与1-2的密封件脱离，由此将获得确定相对介电常数所需的厚度×150毫米×50毫米的矩形测试样品，及确定50％CLD和75％CLD所需厚度×150毫米的圆形样品。每种样品的相对介电常数各个频率(10kHz、100kHz、1MHz)及the 50％CLD(MPa)和75％CLD(MPa)均已确定，并且根据这些确定的结果，评估作为目前发明的密封件的适用性。

示例1的结果在表1中都已列出。在表1中，确认通过设定目前发明指定的密度范围，50％CLD和75％CLD中的每一个都是足以评估密封性的值。此外，确认通过设定目前发明指定EO范围，相对介电常数频率(10kHz、100kHz、1MHz)中的每一个都是1至2.0范围内的较低值。

表1

	示例1-1	示例1-2	示例1-3	比较示例1-1	比较示例1-2
						泡沫形成气体的混合比率(体积％)	91.0	86.0	76.0	71.0	62.0
密度(kg/m3)	100	150	250	300	400

EO含量(％)	0	0	0	0	0
						结果
50％CLD(MPa)	0.004	0.005	0.025	0.036	0.060
						75％CLD(MPa)	0.030	0.039	0.320	0.480	0.750
相对介电常数10kHz	1.46	1.54	1.88	2.18	2.73
						100kHz	1.35	1.46	1.74	1.94	2.42
1MHz	1.25	1.40	1.64	1.80	2.20
						作为密封件的整体评估	良好	良好	良好	不能接受	不能接受

示例2.确定EO含量对相对介电常数的影响

重量为100的聚醚多元醇-A及表2列出的聚醚多元醇-B与重量为3的交联剂(1，4-丁醇)、重量为20增稠剂(氢氧化铝)、重量为0.1的金属催化剂(辛酸亚锡)及重量为3的泡沫稳定剂(硅材料；包括稀释溶剂)混合可以得到此混合物。在此混合物中，氮气(泡沫形成气体)，和聚氨酯(天然二苯基甲烷二异氰酸酯中的氰酸基含量：31％)，其异氰酸酯指数设定为0.9至1.1的聚氨酯以0.1NL/min的流速混合从而可以提供表2描述的百分比，并且剪切混合物以获得反应成分。此后，根据示例1，为示例2和比较示例2-1和2-3生产测试样品，并确定相对介电常数、50％CLD和75％CLD。

示例1的结果在表1中都已列出。在表2中确认通过设定目前发明中规定的EO范围，各个相对介电常数频率(10kHz、100kHz、1MHz)中的每一个都是1至2.0范围内的较低值。

表2

	示例2-1	比较示例2-1	比较示例2-2	比较示例2-3
					泡沫形成气体的混合比率(体积％)	76.0	76.0	76.0	71.0
密度(kg/m3)	250	250	250	300
					A/B*	75/25	70/30	0/100	0/100
EO含量(％)	20	24	80	80
					结果
50％CLD(MPa)	0.025	0.026	0.026	0.038
					75％CLD(MPa)	0.340	0.330	0.300	0.460
相对介电常数10kHz	1.95	2.05	2.10	2.50
					100kHz	1.85	1.98	2.05	2.42
1MHz	1.75	1.85	1.96	2.30
					作为密封件的整体评估	良好	不能接受	不能接受	不能接受

^*A/B表示聚醚多元醇-A与聚醚多元醇-B的重量比。

如上所述，在密封件和根据目前发明生产相同泡沫的方法中，使用了混有树脂原材料的聚氨酯泡沫原材料和预定数量的泡沫形成气体，泡沫聚氨酯片的密度范围设定于100至250kg/m3，使得50％的泡沫聚氨酯片的压缩负载偏差范围介于0.003至0.025Mpa之间，其中70％的泡沫聚氨酯片的压缩负载偏差范围介于0.02至0.40Mpa之间。从而，生产出具有足够密封性且具有高压缩比的密封件。此外，设定上述范围的密度还具有有利作用，即可降低密封件的相对介电常数。因此，外壳的导电性较高，易于传输电流。这样，密封件甚至适合用于具有缺陷(例如，可能会导致出现电磁波)的外壳。

示例3.

下面的示例反映了利用浮渣成分生产的聚氨酯泡沫，其中一些含有水，而另一些不含水。每一种泡沫均混有多元醇、催化剂和水(部分使用)，并且置于纯氮气环境的搅拌容器中。然后，这种混合物以一种控制流速泵充为高剪切Oakes类型的混合泡沫。同样，异氰酸盐成分、表面活性剂和色素混合物也将以控制流速和相对于多元醇混合物流速的合适比率分别泵充入混合泡沫。利用流量计测量和调节各种原材料流的流速。利用气流流速控制器调节气流速率，将干燥空气引入混合泡沫，从而形成密度分别为10、20、30、40、50和60pcf(160、320、481、641、801和961kg/m³)的浮渣。

在高剪切混合器中混合和发泡之后，通过软性管和硬喷嘴将原料泵出。然后，在将泡沫引入之前，将泡沫浇铸在通过红外线干燥器干燥过的涂层隔离纸上。这样可以防止纸中可能存在的任何水份参与反应过程。隔离纸12英寸宽(30.5厘米)，并按两种控制速度拖曳通过机器，一种是5英尺/分钟(FPM)(152厘米/分钟)，另一种是15FPM(457厘米/分钟)。然后，底层纸张、浇铸泡沫和顶层纸张都通过穿板涂料器(KOP)。KOP用于将最终产品的原始厚度控制到100mils(2.54毫米)。泡沫层的浇铸宽度为8至10英寸(20至25.4厘米)。

接着，涂层隔离纸通过处理环节，该环节由一系列热电偶控制器和加热元件将温度保持在120℃至190℃之间的加热板组成。这一系列顶部加热板的温度保持在220℃。然后，处理过的产品即可通过空气制冷环节，即一系列的驱动滚筒，并被包裹在卷取轴上。

图7表示由各种浮渣生产出的经过处理的泡沫密度，其中一些浮渣含有水，而另一些浮渣不含任何水份。可以清楚地看到，由不含任何水份的浮渣生产出来的泡沫密度几乎与生产这些泡沫的浮渣密度相同。例如，密度为20pcf(320Kg/m³)的泡沫由不含水和密度为20pcf(320Kg/m³)的浮渣产生。另一方面，含水浮渣可导致明显比生成这些泡沫的浮渣密度更低的泡沫。例如，含水和密度为20pcf(320Kg/m3)的浮渣，在经过处理之后，可产生密度为12pcf(192Kg/m3)的聚氨酯泡沫。这样，可以清楚地看到，在浮渣中使用水，会生产出具有比通过不含水浮渣产生的泡沫密度明显更低的泡沫。

示例4.

图8中显示的数据反映了泡沫密度方面的变化情况，以及含有25％的水或不含水的浮渣成分在产生厚度为2.5毫米的聚氨酯泡沫时，浮渣密度方面的变化情况，如图所示。此外，某些泡沫可以利用顶层载体(TC)生产，某些泡沫则可以不使用顶层载体(无TC)生产。每种泡沫都可以完全按照上述方法生产。

从图8可以清楚地看到，由不含水份的浮渣生产出来的泡沫密度几乎与生产这些泡沫的浮渣密度相同。例如，密度为20pcf(320Kg/m3)的泡沫由不含水和密度为20pcf(320Kg/m3)的浮渣产生。当浮渣中不使用水时，顶层载体看起来不会导致任何差别。另一方面，含水浮渣可产生明显比生成这些泡沫的浮渣密度更低的泡沫。由含水浮渣生产出的和位于顶层载体中的泡沫密度明显降低。例如，含水和密度为20pcf(320Kg/m3)的浮渣，在经过处理之后，可产生密度为10pcf(160Kg/m3)的聚氨酯泡沫。这样，利用起泡混合物中的水份和顶层载体，可以生产出具有比通过不含水浮渣和无顶层载体生产的泡沫密度明显更低的泡沫。

示例5.

下面的表3和表4以示例说明了使用化学发泡剂(水)，以及机械起泡和在顶层载体中处理的组合方法的效果。您可以使用上述方法和流程。表3显示的是使用化学发泡剂(水)以及机械起泡和在顶层载体中处理的组合方法的效果。表4以示例说明了仅按计划使用机械起泡法和在顶层载体中处理的效果。

在表3和表4中，“O”表示泡沫可作为衬垫材料使用(即，可以形成具有统一厚度的泡沫)，以及细胞结构可适用于电子设备(如手提电话)。“V”表示泡沫的厚度可以控制在可接受的水平，但泡沫中具有一个或更多的空白间隙。从客户角度来说，空白间隙低于期望的数量。“X”表示泡沫厚度不断变化，并且泡沫中有一个或更多空白间隙。

表3.

表4

此处所用的单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指示物，除非上下文明确规定其它内容。引用相同特征或涉及一定数量相同成分的所有端点分别可以进行组合，并且包括所引用的端点。所有参考资料在此仅作参考。词语“第一”、“第二”及类似词语不表示任何顺序、数量或重要程度，而是用于区分一个成分和另一个成分。所有参考资料在此仅作参考。

现有示例和具体实例视同例证性的说明，不具有限制性。发明也不限于此处给出的详细情况，但可以在附加申请的一定范围和同等情况下进行修改。

本发明专利权项范围是：

Claims (19)

1.生产经过处理的、低密度聚氨酯泡沫的方法，该方法包括：

使起反应的聚氨酯形成成分起泡，该成分由包含异氰酸盐成分、与异氰酸盐成分反应的活性含氢成分、包含水的发泡剂、表面活性剂和催化剂组成的成分形成，其中催化剂用于延长泡沫处理时间；

将所述起泡后的、起反应的聚氨酯形成成分浇铸在第一个载体上；

将第二个载体置于与第一个载体相对的所述浇铸泡沫的一侧；

喷吹所述浇铸泡沫；然后

处理所述喷吹过的泡沫，使之形成具有0.003至0.025MPa的50％的压缩负载偏差、0.02至0.40MPa的75％的压缩负载偏差、密度为50至400kg/m³、厚度为0.3至13毫米的聚氨酯泡沫层。

2.如权利要求1所述的方法，其中第二个载体在处理过的聚氨酯泡沫上形成一个光滑表面。

3.如权利要求1所述的方法，其中第一个载体和/或第二个载体至少在一侧形成一个隔离层，将所述起泡后的、起反应的聚氨酯形成成分与第一个载体和/或第二个载体的隔离层相接触。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包含将所述第一个载体、泡沫，以及第二个载体通过厚度控制设备。

5.如权利要求1所述的方法，其中第一个载体、第二个载体、或者这两个载体均粘合在经过处理的聚氨酯泡沫层。

6.如权利要求5所述的方法，其中处理喷吹所述泡沫时进行粘合，并与第一个载体、第二个载体、或者这两个载体相接触。

7.如权利要求1所述的方法，其中第一个载体、第二个载体、或者这两个载体均包含聚氨酯泡沫层，该泡沫层可与第一个载体、第二个载体、或者这两个载体相隔离，但是与所述处理过的聚氨酯泡沫层相粘合；并且还包含从处理过的聚氨酯泡沫和粘合的隔离层清除第一个载体、第二个载体或这两个载体。

8.如权利要求1所述的方法，其中活性含氢成分包含聚醚多元醇。

9.如权利要求8所述的方法，其中聚醚多元醇方程是R[(OC_nH_2n)_zOH]_a，其中R为氢或多价烃根；a为2至8，等于R的价数；n每次分别表示1至2；z每次分别表示2至200。

10.如权利要求9所述的方法，其中，根据多元醇的重量，聚醚多元醇中的环氧乙烷含量为20％或更少。

11.如权利要求1所述的方法，其中发泡剂中除包含水外还包含一种或几种化学发泡剂、一种或几种物理发泡剂或其组合。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述物理发泡剂是选自1，1-二氯-1-氟代乙烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟-乙烷、一氯二氟甲烷、1-氯-1，1-二氟乙烷；1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2，4，4-四氟丁烷、1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲基丙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，2，2-五氟丙烷、1，1，1，2，3-五氟丙烷、1，1，2，3，3-五氟丙烷、1，1，2，2，3-五氟丙烷、1，1，1，3，3，4-六氟丁烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，4，4，4-六氟丁烷、1，1，1，4，4-五氟丁烷、1，1，2，2，3，3-六氟丙烷、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1，2-四氟乙烷、五氟乙烷、甲基-1，1，1-三氟乙烷乙烯、二氟甲基-1，1，1-三氟乙烷乙烯、n-戊烷、异戊烷和环戊烷的化合物。

13.如权利要求1所述的方法，其中催化剂包含金属乙酰丙酮化物。

14.如权利要求1所述的方法，其中处理过的聚氨酯泡沫层包括平均细胞直径为20至500微米的细胞。

15.如权利要求1所述的方法，其中频率分别为10kHz、100kHz和1MHz时测量的经过处理的聚氨酯泡沫层的相对介电常数为1至2.0。 

16.如权利要求1所述的方法，其中泡沫厚度为0.3至5毫米，密度为320至400kg/m³。

17.如权利要求1所述的方法，其中泡沫厚度为0.5至13毫米，密度为50至240kg/m³。

18.使用权利要求1所述方法生产的泡沫所制造的产品。

19.如权利要求18所述的产品，其中，该产品为密封件。 

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