[发明专利]制备粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料的方法

说明书

本发明涉及一种通过多异氰酸酯与具有至少两个对异氰酸酯基团有活 性的氢原子的化合物反应制备粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料的方法。

粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料在近年来已经越来越重要了。它们特别用 于生产家居用品、床垫或用于减震，例如用于地毯的泡沫背衬中。

粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料具有室温附近的玻璃化转变温度。

玻璃化转变温度是通过动态机械分析(DMA)在1Hz的频率在-80℃ 至200℃的温度范围内检测的。本发明的粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料具有 在-10℃至40℃、优选-10℃至35℃、特别是-6℃至35℃温度范围内的损失 模量tanδ的绝对最大值。粘弹性泡沫材料特别具有根据DIN EN ISO 8307 检测的小于30％的回弹性，以及在室温下由＞0.2的tanδ值反映的高减震 性能。

粘弹性性能优选通过选择原料、特别是多元醇来设定。

一种生产粘弹性泡沫材料的可能方法是使用优选羟值为20-100的三官 能聚醚醇与至少一种优选具有160-250的羟值且在链中基本具有氧化丙烯 单元的三官能聚醚醇的混合物。

这些泡沫材料的缺点是特别当甲苯二异氰酸酯(TDI)用作多异氰酸 酯时，它们的高闭孔比例导致加工问题和较差的机械性能。

此外，粘弹性性能可以通过使用至少一种具有高含量氧化乙烯、优选 至少50重量％氧化乙烯的聚醚醇和至少一种不能与第一种聚醚醇相容并 且具有高含量、优选至少90重量％氧化丙烯的聚醚醇的混合物作为具有至 少两个对异氰酸酯基团有活性的氢原子的化合物来实现。

因此，US 2004/0254256公开了粘弹性泡沫材料，在其生产中，多元醇 组分含有30-70重量份的在聚醚链中具有高比例氧化乙烯的聚醚醇。EP 1 240228公开了使用在聚醚链中的氧化乙烯含量为至少50重量％且羟值为 40-50的聚醚醇生产粘弹性泡沫材料。

富含氧化乙烯的聚醚醇的使用能提高泡沫材料中的开孔比例。使用在 链中具有高比例氧化乙烯的聚醚醇的缺点是增加了泡沫材料的亲水性。所 以，这些泡沫材料在与水接触时至多溶胀40体积％。这种溶胀行为对于大 多数环境中的应用而言是不可接受的。

另一种设定粘弹性性能的方式是添加增塑剂和/或一元醇，例如如 WO02/088211所述。WO 01/25305另外描述了使用30-70份的聚合多元醇 用于生产粘弹性泡沫材料。

WO 04/0254256公开了一种生产粘弹性泡沫材料的方法，其中至少一 种富含氧化乙烯的聚醚醇和至少一种富含氧化丙烯的聚醚醇的混合物用作 多元醇组分。泡沫材料的亲水性可以通过所用多元醇的比率调节。

这种方法的缺点也是泡沫材料的亲水性对于许多应用而言太高。

本发明的目的是提供粘弹性柔性疏水聚氨酯泡沫材料，其在干态和湿 态都具有优良的机械性能，特别是优化的压缩变定，并且可以在与所用多 异氰酸酯无关的情况下毫无问题地生产。

此目的惊奇地能通过具有至少两个对异氰酸酯有活性的氢原子的化合 物实现，所述化合物包含特定比例的基本由氧化丙烯组成的三官能聚醚醇、 基本由氧化丙烯组成的双官能聚醚醇和基本由氧化乙烯组成的聚醚醇。

本发明因此提供一种生产粘弹性柔性聚氨酯泡沫材料的方法，其中以 下组分反应：

a)多异氰酸酯，与

b)具有至少两个对异氰酸酯基团有活性的氢原子的化合物，

c)发泡剂，

其中具有至少两个对异氰酸酯基团有活性的氢原子的化合物b)包含：

b1)70-10重量份的至少一种聚醚醇，其完全由聚氧丙烯单元组成， 或由聚氧丙烯单元和基于所用氧化烯总量计不超过20重量％的在聚醚链 中的聚氧乙烯单元组成，且所述聚醚醇具有3-6的公称官能度和100-300mg KOH/g的羟值，

b2)10-70重量份的至少一种聚醚醇，其完全由聚氧丙烯单元组成或 由聚氧丙烯单元和基于所用氧化烯总量计不超过20重量％的在聚醚链中 的聚氧乙烯单元组成，且所述聚醚醇具有2的公称官能度和50-350mg KOH/g的羟值，