CN220535164U - 多层聚氨酯减震垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层聚氨酯减震垫，其包括a)至少一个聚氨酯增强层和b)至少一种聚氨酯缓冲层，其中所述至少一个增强层具有500‑1300kg/m³的密度，并且所述至少一个缓冲层具有50‑850kg/m³的密度，并且所述增强层和缓冲层的密度之间的差值在100至800kg/m³的范围内。

Description

多层聚氨酯减震垫

技术领域

本实用新型涉及一种多层聚氨酯减震垫，包括a)至少一个聚氨酯增强层，和b)至少一个聚氨酯缓冲层，其中所述增强层和缓冲层具有不同的密度，并且所述增强层和缓冲层的密度的差值在100-800kg/m³的范围内。

背景技术

减震垫用于铁路轨道以减少车辆引起的振动。它们由弹性材料制成，如橡胶、聚氨酯(PU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)等。聚氨酯被认为在耐久性、制造等方面优于其他材料(如橡胶)。聚氨酯铁路减震垫已广泛应用于高铁、地铁和其他轨道线路。

对于混合型和重型轨道线路，减震垫具有更高的静态刚度，并且与高速铁路的减震垫相比，对拉伸强度的要求要高得多。并且对低温柔性的要求(在-35℃时静态刚度变化小于20％)仍然存在。

当聚氨酯衬垫的刚度(密度和硬度)和拉伸强度增加时，低温柔性降低。单一的PU材料很难同时实现高刚度、高拉伸强度和良好的低温刚度。

因此，本实用新型的目的是提供一种聚氨酯减震垫，其能够同时保持高强度和良好的低温刚度。

实用新型内容

本实用新型的目的通过一种多层聚氨酯减震垫而实现，所述减震垫包括

a)至少一个聚氨酯增强层，以及

b)至少一个聚氨酯缓冲层；

其中所述至少一个增强层的密度为500至1300kg/m³，并且所述至少一个缓冲层的密度为50至850kg/m³，以及

所述增强层的密度高于所述缓冲层的密度，并且所述增强层的密度与所述缓冲层的密度之间的差值在100至800kg/m³的范围内。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有本实用新型所属领域的技术人员通常理解的含义。如本文所用，除非另有规定，否则以下术语具有下文赋予的含义。

如本文所用，冠词“一个”和“一种”指的是文章的一个或多个语法对象(即至少一个)。举例来说，“一个元素”是指一个元素或多个元素。

如本文所使用的，术语“约”被理解为指在实现相同功能或结果的情况下本领域技术人员会认为等效于所述值的一系列数字。

如本文所使用的，术语“添加剂“指配制体系中包含的添加剂，用于增强其物理或化学性能并提供所需结果。此类添加剂包括但不限于染料、颜料、增韧剂、冲击改性剂、流变改性剂、增塑剂、触变剂、天然或合成橡胶、填充剂、增强剂、增稠剂、遮光剂、抑制剂、荧光或其他标记物、热降解抑制剂、热阻赋予剂、表面活性剂、润湿剂、消泡剂、分散剂、助流剂或助滑剂、杀生物剂和稳定剂。

以上以一般术语或在优选范围内给出的基团定义或说明适用于最终产物，并相应地适用于起始材料和中间体。这些基团的定义可以根据需要彼此组合，即，包括一般定义和/或各自的优选范围和/或实施方案之间的组合。

本文公开的所有实施例和优选实施例可以根据需要进行组合，这也被视为覆盖在本实用新型的范围内。

除非另有说明，否则温度指的是室温，压力指的是环境压力。

附图说明

图1为多层聚氨酯减震垫的结构示意图，包括：第1层：增强层，高密度；第2层：过渡层，中等密度；和第3层：缓冲层，低密度。

具体实施方案

在本实用新型的上下文中，用于多层减震垫的聚氨酯可以通过铸造工艺制备，并且可以选自减震技术中常规使用的聚氨酯材料。包含在增强层中的聚氨酯可以称为聚氨酯1，包含在缓冲层中的聚氨酯可称为聚氨酯2；聚氨酯1和聚氨酯2在组成上可以相同或不同，并且可以通过聚氨酯工业中常规使用的双组分体系制备。

在一个优选的实施方案中，所述增强层和缓冲层的密度之间的差值在150至650kg/m³的范围内，优选在200至550kg/m³的范围。单个聚氨酯层的密度可以通过在用于制备聚氨酯的组分中发泡剂的添加量来控制。聚氨酯层的密度大体上随着发泡剂用量的增加而降低。此外，聚氨酯层的密度也可以通过在制备聚氨酯时改变计量加入模具的原材料的量来调节，或者通过在铸造过程中设定模具的最终尺寸来调节。聚氨酯层的密度可以根据DIN EN ISO 845:2009-10来测定。不囿于任何特定理论，认为具有较高密度的增强层提供了高拉伸强度和高硬度，而具有较低密度的缓冲层保持较低的压缩永久变形，并使低温下的静态刚度变化最小化。增强层和缓冲层之间的密度差值应控制在一定范围内；否则，减震垫整体的不均匀性过大，这反过来又不利于减震垫在低温下的性能。

聚氨酯减震垫包括至少2层，即增强层和缓冲层。层数的上限没有限制，但从方便制造的角度来看，本实用新型的聚氨酯减震垫可以包括2-5层，优选2-3层。在5层的情况下，可以有两个增强层和两个缓冲层，并且过渡层被夹在增强层和缓冲层中间。多个增强层或多个缓冲层在组成、密度和/或厚度方面可以彼此相同或不同；然而，两个增强层不会被其他层阻隔，反之亦然。过渡层是任选的，并且当增强层和缓冲层之间的密度差值过大时，过渡层可被有利地引入多层结构中。在这种情况下，过渡层提供了所述层密度的平缓过渡，并进一步使整个减震垫的不均匀性最小化。过渡层可以由具有减震效果的各种材料制成，例如聚氨酯、聚烯烃、聚四氟乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯等，并且优选由聚氨酯制成。在这种情况下，这种聚氨酯可以称为聚氨酯3，其不同于包括在增强层中的聚氨酯1和包括在缓冲层中的聚氨酯2。过渡层的密度可以位于将其夹在中间的增强层和缓冲层的密度之间。当增强层和缓冲层之间的密度差值在适当范围内时，减震垫中优选不存在过渡层。

理论上，一层(无论是增强层还是缓冲层)的物理性能随着层厚度的增加而提高。然而，从实际使用和制造成本的角度来看，本实用新型的聚氨酯减震垫的总厚度可以为5-30mm，优选为8-25mm。在一个具体实施方案中，增强层的厚度占减震垫总厚度的10-80％，优选为减震垫总厚度的20-60％。相应地，缓冲层的厚度占减震垫总厚度的10-90％，并且优选地占减震垫的总厚度的40-80％。

在一个优选实施方案中，增强层的厚度与缓冲层的厚度之比为1:5至5:1，优选为1:3至3:2，更优选为1:2至1:1。不囿于任何特定理论，增强层和缓冲层的厚度之间的特定比值平衡了各层之间的密度差，并实现了室温和低温下力学性能平衡的进一步改善。单个层可以是平坦的层，或者可以在表面上具有凸起和凹陷。在后一种情况下，厚度由层的两个相对的表面上的最高点确定。

在一个具体实施方案中，增强层由聚氨酯1组成，和/或缓冲层由聚氨酯2组成。在一个优选的实施方案中，包括在增强层中的聚氨酯和包括在缓冲层中的聚氨酯在组成方面可以彼此相同，仅在发泡剂的用量上彼此不同，从而导致不同的密度。对于用于本实用新型的聚氨酯，它们可以由以下组分制备：

(A)至少一种二异氰酸酯或多异氰酸酯；

(B)至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的聚合化合物；

(C)催化剂；

(D)任选地发泡剂；

(E)任选地增链剂和/或交联剂；和

(F)任选地其它添加剂。

用于制备聚氨酯的二异氰酸酯或多异氰酸酯(A)可为由现有技术已知的任何脂族、脂环族和芳族双官能或多官能异氰酸酯及其任何所需的混合物。优选使用芳族双官能或多官能异氰酸酯。实例为三-、四-、五-、六-、七-和/或八亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基1,5-二异氰酸酯、2-乙基四亚甲基1,4-二异氰酸酯、六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、亚丁基1,4-二异氰酸酯、三甲基六亚甲基1,6-二异氰酸酯、1-异氰酸基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、1,4-和/或1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷(HXDI)、环己烷1,4-二异氰酸酯、1-甲基环己烷2,4-和/或2,6-二异氰酸酯、亚甲基二环己基4,4'-、2,4'-和/或2,2'-二异氰酸酯(H12MDI)、亚萘基1,5-二异氰酸酯(NDI)、甲苯2,4-和/或者2,6-二异氰酸酯(TDI)、3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯(TODI)、对苯二异氰酸酯(PDI)、二苯基乙烷4,4’-二异氰酸酯(EDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲基二苯基3,3’-二氰酸酯、二苯基乙烷1,2-二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，或其预聚物。

特别优选使用优选选自以下的芳族异氰酸酯：甲苯2,4-二异氰酸酯、甲苯2,6-二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷4,4’-二异氰酸酯以及二苯基甲烷二异氰酸酯的高级多环同系物(聚合物MDI)及其混合物。所使用的异氰酸酯特别是选自以下的芳族异氰酸酯：二苯基甲烷2,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷4,4’-二异氰酸酯、其预聚物，或其混合物。

用于制备聚氨酯的具有至少两个异氰酸酯反应性基团的聚合化合物(B)可以是具有至少两个异氰酸酯反应性官能团的任何化合物。这些具有至少400g/mol的分子量。优选具有2至8个对异氰酸酯具有反应性的氢原子的聚醚醇和/或聚酯醇。

聚醚醇由一种或多种在亚烷基基团中具有2至4个碳原子的环氧烷通过已知方法制备，例如通过使用碱金属氢氧化物或碱金属醇盐作为催化剂并在加入至少一种包含2至5个、优选2至4个且特别优选2至3个、尤其是2个键合形式的反应性氢原子的起始剂分子的情况下进行阴离子聚合而制备，或通过使用路易斯酸如五氯化锑或醚合三氟化硼进行阳离子聚合而制备。此外，所使用的催化剂还可为多金属氰化物——所谓的DMC催化剂。合适的环氧烷的实例为四氢呋喃、1,3-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷，以及优选环氧乙烷和1,2-环氧丙烷。环氧烷可单独使用，交替连续使用或混合使用。优选使用1,2-环氧丙烷、环氧乙烷或1,2-环氧丙烷和环氧乙烷的混合物。

合适的起始剂分子优选包括水或二元醇和三元醇，例如乙二醇、丙烷-1,2-二醇或丙烷-1,3-二醇、二乙二醇、二丙二醇、丁烷-1,4-二醇、丙三醇和三羟甲基丙烷。

还优选使用通过氧代烷的开环聚合获得的聚醚醇。这些聚合THF优选具有约2的官能度。其还优选具有在500g/mol至4000g/mol的范围内，优选在700g/mol至3000g/mol的范围内，更优选在900g/mol至2500g/mol范围内的数均分子量。在相关领域中，已知具有以下名称的聚合THF(＝PTHF)：聚四亚甲基二醇(＝PTMG)、聚四亚甲基二醇醚(＝PTMEG)或聚四亚甲基氧化物(＝PTMO)。

优选的聚醚多元醇，特别优选聚氧丙烯多元醇或聚氧丙烯-聚氧乙烯多元醇，可通过官能度为2至4、特别优选2和3的起始剂分子的烷氧基化而获得，环氧乙烷的平均含量为20重量％至70重量％，优选25重量％至60重量％，尤其是30重量％至50重量％，基于环氧烷的总重量计。优选的聚醚醇的数均分子量为400至9000g/mol，优选1000至6000，特别优选1500至5000，尤其是2000至4000g/mol。增加环氧乙烷的含量并降低官能度，同时保持分子量不变，通常会导致聚醚醇的粘度降低。

所使用的聚合的异氰酸酯反应性化合物还可为疏水性多元醇。在这种情况下使用的疏水性多元醇优选为羟基官能化的油脂化学化合物——油脂化学多元醇。可使用的许多羟基官能的油脂化学化合物是已知的。实例为蓖麻油，用羟基改性的油如葡萄籽油、黑种草油、南瓜籽油、琉璃苣籽油、大豆油、小麦胚芽油、菜籽油、葵花籽油、花生油、杏仁油、开心果仁油、扁桃油、橄榄油、澳洲坚果油、鳄梨油、沙棘油、芝麻油、榛子油、月见草油、野玫瑰油、大麻油、红花油、核桃油，以及用羟基改性并基于肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、油酸、11-十八碳烯酸、岩芹酸、顺式9-二十碳烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、亚麻酸、十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、鰶鱼酸和二十二碳六烯酸的脂肪酸酯。在本文中，优选使用蓖麻油及其与环氧烷或酮醛树脂的反应产物。蓖麻油与酮醛树脂的反应产物例如由Bayer AG以名称1150出售。在特别优选的实施方案中，具有至少两个异氰酸酯反应性基团的聚合异氰酸酯反应性化合物包含疏水性聚醚醇或聚酯醇。

除了具有至少两个异氰酸酯反应性基团的聚合化合物之外，还可使用仅具有一个异氰酸酯反应性基团的化合物。这些化合物优选为聚醚单醇，其以与上述聚醚醇类似的方式，由单官能起始剂分子例如乙二醇单甲醚开始获得。在本文中，使用的聚醚单醇的分子量优选为100至1000g/mol。如果使用聚醚单醇，则聚醚单醇与聚醚多元醇的重量比优选为1:30至4:1；优选不使用仅具有一个异氰酸酯反应性基团的化合物。

扩链剂和/或交联剂也可任选地用于制备所述聚氨酯。加入扩链剂和/或交联剂可在加入多元醇之前、同时或之后进行。所使用的扩链剂和/或交联剂为分子量优选小于400g/mol、特别优选60至350g/mol的物质，其中扩链剂具有2个异氰酸酯反应性氢原子，而交联剂具有3个异氰酸酯反应性氢原子。其可单独使用或以混合物的形式使用。当使用扩链剂时，特别优选丙烷-1,3-二醇和丙烷-1,2-二醇、二丙二醇、三丙二醇、乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇和丁烷-1,3-二醇。

如果使用扩链剂、交联剂或其混合物，其使用量可为1重量％至30重量％，优选1.5重量％至20重量％，尤其是2重量％至10重量％，基于多异氰酸酯、相关聚合异氰酸酯反应性化合物和扩链剂和/或交联剂的重量计。

常规的聚氨酯催化剂，优选含胺的聚氨酯催化剂，也可任选地用于制备所述聚氨酯。这种催化剂记载于例如“Kunststoffhandbuch[Plastics Handbook],第7卷,Polyurethane[Polyurethanes]”,Carl Hanser Verlag,第3版1993,第3.4.1章中。催化剂优选包括强碱性胺催化剂。这些催化剂的实例包括脒，例如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氢嘧啶；叔胺，例如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、五甲基二亚乙基三胺、四甲基二氨基乙基醚、双(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、1-氮杂双环[3.3.0]辛烷，以及优选1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷；以及链烷醇胺化合物，例如三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和二甲基乙醇胺。催化剂可单独使用或混合使用。

在一个具体实施方案中，本实用新型减震垫中使用的聚氨酯是温和发泡的。此处可以使用任何已知的用于生产聚氨酯的发泡剂。这些可以包括化学和/或物理发泡剂。这些发泡剂在“Kunststoffhandbuch，Band7，Polyurethane”[塑料手册，第7卷，聚氨酯]，CarlHanser Verlag，1993年第3版，第3.4.5章中通过举例说明。此处所说的化学发泡剂是指通过与异氰酸酯反应形成气态产物的化合物。这些发泡剂的实例是水和羧酸。此处所说的物理发泡剂是指已经乳化或溶解在用于生产聚氨酯的起始材料中并且在形成聚氨酯的条件下蒸发的化合物。举例来说，这些是烃、卤代烃和其他化合物，例如全氟烷烃，例如全氟己烷、氟氯碳和醚、酯、酮、缩醛和/或液体二氧化碳。这里可以使用任何所需量的发泡剂。例如，发泡剂可以以例如0.1至3wt％的量加入到反应混合物中，基于制备聚氨酯的反应混合物的总重量。作为发泡剂，优选使用水。在一个优选实施方案中，包括在增强层中的聚氨酯1未发泡，而包括在缓冲层中的聚氨酯2在加入一定量的发泡剂的情况下温和发泡。

此外，可以使用其他添加剂(F)，例如助剂和/或附加物质。这里可以使用任何已知的用于生产聚氨酯的助剂和附加物质。可以举例提及的为表面活性物质、水清除剂、泡沫稳定剂、泡孔调节剂、脱模剂、填料、染料、颜料、阻燃剂、水解稳定剂以及杀真菌和细菌的物质。这些物质是已知的，并在“Kunststoffhandbuch，Band 7，Polyurethane”[塑料手册，第7卷，聚氨酯]，Carl Hanser Verlag，1993年第3版，第3.4.4和3.4.6至3.4.11章中通过举例说明。

在生产本实用新型的聚氨酯中反应的起始材料的量通常为使得多异氰酸酯(A)的NCO基团与组分(B)和在适当情况下(D)至(F)的全部反应性氢原子的比例为0.9至1.2∶1，优选0.95至1.15∶1。这里，1∶1的比例对应于100的异氰酸酯指数。为了制备聚氨酯，将组分(A)-(F)分为两个组分(i)和(ii)，并在混合前单独储存。例如，组分(A)作为组分(i)单独保存，并且组分(B)-(F)混合在一起以得到组分(ii)。在制备聚氨酯减震垫时，通常先浇注增强层，主要是因为该层质量稳定。因此，为了制备聚氨酯1，将组分(i)和组分(ii)从单独的储罐中取出，并在低压或高压机器的混合头中混合在一起，然后在模具中浇铸。混合后，这些组分立即相互反应，聚氨酯1在模具内原位形成。如果在发泡剂作用的情况下，聚氨酯1被温和地发泡；优选地，聚氨酯1不发泡。反应温度通常为15–150℃，优选为30–100℃，更优选为40–80℃。一旦在模具中浇铸，将获得的反应混合物在模具中固化4–120分钟，优选15–45分钟。以相同的方式通过浇铸工艺制备聚氨酯2。优选地，聚氨酯1和聚氨酯2由相同的原料形成，不同之处在于发泡剂。在一个特定的实施方案中，在生产多层聚氨酯减震垫的过程中，在制备聚氨酯1的固化过程完成之前，优选在聚氨酯1的凝胶时间之前，在高压机器或低压机器的混合头中混合用于制备聚氨酯2的原材料，然后在模具中浇铸，并相互反应形成聚氨酯2。通过这样的操作，包括在增强层中的聚氨酯1和包括在缓冲层中的聚氨酯2在增强层和缓冲层的界面处彼此接触并在某种程度上互相反应。聚氨酯1和聚氨酯2的组分之间的反应进行到两种聚氨酯通过化学键牢固地彼此结合的程度。在一个特定的实施方案中，在所述增强层和缓冲层之间不设置粘合剂，因为这种粘合剂是不必要的。如果在增强层和缓冲层之间插入过渡层，则其可以以相同的方式生产，即，在包括在增强层中的聚氨酯1完全固化之前浇铸材料以制备过渡层，并且在过渡层完全固化之前浇铸包括在缓冲层中的聚氨酯2。由此，以这种方式生产的多层聚氨酯减震垫在相邻层之间获得了足够的粘合，并且可以省略额外的粘合剂的使用。在浇铸单个聚氨酯的过程中，可以改变模具的尺寸，以调节聚氨酯的密度，例如，通过设置不同的发泡空间高度。更优选地，聚氨酯的密度通过所使用的发泡剂的量来调节。

本实用新型还提供了一种生产上述多层聚氨酯减震垫的方法，包括以下步骤：

i.通过将聚氨酯增强层的原料填充在模具中来制备聚氨酯增强层；

ii.在聚氨酯增强层固化之前，通过将聚氨酯缓冲层的原材料填充在模具中的聚氨酯增强层原料上方来制备聚氨酯缓冲层；

iii.固化所述原料并形成聚氨酯增强层和缓冲层。

通过这样的顺序，首先将增强层的原料供给到模具中，并且在完全固化之前，随后将缓冲层的原料直接供给到增强层上方的模具中。这两层相互接触，并在两层之间的界面处由上述成分相互反应。这样的反应使得两层的结合很强，这使得不需要施加额外的粘合剂。包括在增强层中的聚氨酯可以称为聚氨酯1，而包括在缓冲层中的聚氨酯可称为聚氨酯2。在一个优选的实施方案中，在聚氨酯1的凝胶时间之前将制备聚氨酯2的原料加入模具中。优选地，加入制备聚氨酯2的原料的时间点在聚氨酯1的活化期(pot life)和凝胶时间之间。通常，聚氨酯1具有3-20分钟的凝胶时间和1-5分钟的活化期。在浇铸制备聚氨酯2的组分之后，将所有聚氨酯留在模具中固化一段时间，例如2-120分钟，优选5-30分钟。如果在增强层和缓冲层之间引入过渡层，则可以通过浇铸方法以相同的方式形成过渡层。

多层聚氨酯减震垫的总厚度可以为5-30mm，更优选为8-25mm，但不限于这些范围。在一个具体实施方案中，多层聚氨酯减震垫可以具有10-30MPa，优选12-25MPa的拉伸强度。在另一个具体实施方案中，多层聚氨酯减震垫的断裂伸长率可以在350-550％，更优选380-480％的范围内。在又一个具体实施方案中，多层聚氨酯减震垫可以具有在3-15％、优选4-12％范围内的压缩永久变形。多层聚氨酯减震垫还具有优异的低温性能，并且在-35℃时可以具有5-50％，优选8-35％的静态刚度变化。由于本实用新型的多层聚氨酯减震垫具有在室温下优异的机械性能以及在低温下改善的性能，因此适合用于许多应用。特别地，多层聚氨酯减震垫被用作铁路减震垫。这种铁路减震垫位于铁轨和铁路枕木之间，为铁路系统提供足够的减震效果。对于这种用途，减震垫需要具有良好的机械性能、耐久性、良好的粘合性和低温性能。

本实用新型将在下文中参考实例进行说明，但是不以任何方式受限于这些实施例。

实施例

在实施例中使用了以下原料：

对于聚氨酯1：

组分(1-i)

异氰酸酯(A)：ISO 137/28，4,4'-MDI预聚物，可从巴斯夫公司购得，NCO含量为18％；

组分(1-ii)

6055/106，基于多元醇、填料、添加剂和催化剂的多元醇组分，可从巴斯夫公司购得；和扩链剂：1,4-丁二醇。

对于聚氨酯2：

组分(2-i)

异氰酸酯(A)：6500 C-B，4,4'-MDI预聚物，可从巴斯夫公司购得，NCO含量为12％；

组分(2-ii)

C6500 C-A，基于多元醇、扩链剂、发泡剂、添加剂和催化剂的多元醇组分，可从巴斯夫公司购得。

实施例1：

为制备聚氨酯1，在混合头中将135g ISO 137/28与86g6055/106和19g 1,4-丁二醇的混合物混合，然后浇铸到预热至80℃的模具中。由此获得的聚氨酯1具有5分钟的活化期和10分钟的凝胶时间。

然后将聚氨酯2浇铸在聚氨酯1的正上方，并且在两个聚氨酯层之间不施加粘合剂。为此，将68克C 6500 C-B与62克/>C 6500 C-A在混合头中混合，然后浇铸到预热至80℃的模具中。

在聚氨酯1和2固化0.5小时后，将整个制品从模具中脱模。通过设置模具的可移除分离器，两个聚氨酯层都具有6mm的厚度，其中增强层(由聚氨酯1形成)具有1100kg/m³的密度，并且缓冲层(由聚氨酯2形成)具有600kg/m³的密度。减震垫的总厚度为12mm。

实施例2-7

实施例2-7的减震垫以与实施例1相同的方式生产，不同之处在于如表1所示设置增强层和缓冲层的各自的密度和厚度比。

比较例1-5

比较例1-5的减震垫均由单一聚氨酯层组成，并且具有相同的12mm厚度。其中使用的聚氨酯由如上所述的相同反应体系制备。比较例1、比较例2、比较例4和比较例5通过添加不同量的发泡剂(即去离子水)的聚氨酯2(C6500 C-A和/>C6500B-B)制备，并获得不同的密度，如表2所示。比较例3由聚氨酯1(/>6055/106和ISO 137/28)制备。

测量：

密度：聚氨酯的密度根据GB/T 533-2008进行测定。

拉伸强度：拉伸强度根据GB/T 528-2009进行测定。

断裂伸长率：断裂伸长率根据DIN GB/T 528-2009进行测定。

压缩永久变形：压缩永久变形根据GB/T 10653-2001方法C测定。

在-35℃下的静态刚度变化：根据TB/T 1495测定23℃和-35℃下的静态刚度，并通过这两个值相减获得-35℃下的静态刚度变化。

根据上述测量方法对实施例1-7和比较例1-5中获得的所有减震垫进行测试，并将结果总结在下表1和2中。

表1：

实施例	EX1	EX2	EX3	EX4	EX5	EX6	EX7
								厚度比	1:1	1:2	7:3	6:4	7:3	6:4	1:1
增强层的密度(kg/m3)	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100
								缓冲层的密度(kg/m3)	600	600	600	600	400	400	400
拉伸强度(MPa)	16	12	23	19	19	16	13
								断裂伸长率(％)	400	380	480	420	460	380	400
压缩永久变形(％)	4.5	4.0	12	8	8	6	6
								在-35℃下的静态刚度变化(％)	15	12	20	18	18	16	13

表2：

实施例	CE1	CE2	CE3	CE4	CE5
						密度(kg/m3)	850	760	1100	600	400
拉伸强度(MPa)	8.0	6.5	42	2.5	1.8
						断裂伸长率(％)	300	260	670	250	230
压缩永久变形(％)	9.0	8.5	6.3	7.8	5.6
						在-35℃下的静态刚度变化(％)	80	50	250	8	10

从上表1和表2中可以看出，与由单个聚氨酯层形成的聚氨酯减震垫相比，本实用新型实施例中获得的多层聚氨酯减震垫在机械性能和低温性能之间取得了更好的平衡。此外，通过调整增强层和缓冲层之间的密度差值或增强层与缓冲层之间的厚度比例，减震垫的物理性能得到了进一步改善。

本文所述的结构、材料、组合物和方法旨在作为本实用新型的代表性示例，并且应当理解，本实用新型的范围不受这些示例的范围限制。本领域技术人员应认识到，本实用新型可以对所公开的结构、材料、组合物和方法进行改变来实施，并且这些改变被认为是在本实用新型的范围内。因此，本实用新型旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物范围内的这些修改和改变。

Claims (14)

1.一种多层聚氨酯减震垫，包括

a)至少一个聚氨酯增强层，以及

b)至少一个聚氨酯缓冲层，

其特征在于，所述至少一个增强层的密度为500至1300kg/m³，并且所述至少一个缓冲层的密度为50至850kg/m³，以及

所述增强层的密度高于所述缓冲层的密度，并且所述增强层的密度与所述缓冲层的密度之间的差值在100至800kg/m³的范围内。

2.根据权利要求1所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的密度和所述缓冲层的密度之间的差值在150至650kg/m³的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的密度和所述缓冲层的密度之间的差值在200至550kg/m³的范围内。

4.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的厚度与所述缓冲层的厚度之比为1:5至5:1。

5.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的厚度与所述缓冲层的厚度之比为1:3至3:2。

6.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的厚度与所述缓冲层的厚度之比为1:2至1:1。

7.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述减震垫的总厚度为5-30mm。

8.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述减震垫的总厚度为8-25mm。

9.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的厚度占所述减震垫的总厚度的10-80％。

10.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层的厚度占所述减震垫的总厚度20-60％。

11.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述缓冲层的厚度占所述减震垫的总厚度的10-90％。

12.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述缓冲层的厚度占所述减震垫的总厚度的40-80％。

13.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述减震垫还包括过渡层，所述过渡层不同于所述增强层和所述缓冲层。

14.根据权利要求1或2所述的多层聚氨酯减震垫，其特征在于，所述增强层和缓冲层之间不设置粘合剂。